KR20170015514A - Machining head - Google Patents

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KR20170015514A
KR20170015514A KR1020177001235A KR20177001235A KR20170015514A KR 20170015514 A KR20170015514 A KR 20170015514A KR 1020177001235 A KR1020177001235 A KR 1020177001235A KR 20177001235 A KR20177001235 A KR 20177001235A KR 20170015514 A KR20170015514 A KR 20170015514A
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리체르하겐 버놀드
안더레그 루도빅
에플러 막시밀리안
리치만 아니카
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시노바 에스.에이
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Abstract

본 발명은 레이저 빔(100)을 액체 제트(200)에 결합하기 위한 기계 가공 헤드(1)에 관한 것이다. 기계 가공 헤드(1)는 상기 레이저 빔(100)의 초점을 맞추기 위한 적어도 하나의 광학 구성 요소(20, 21.1,..., 21.4)를 구비하는 광학 유닛(2), 그리고 벽에 의해 획정되는 액체 챔버(32)를 구비하며, 상기 벽의 내부에 액체 제트(200)를 발생시키기 위한 노즐 개구(37)를 구비하는 노즐(33)이 배치되어 있는 결합 유닛(3)을 포함한다. 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 광학 유닛(2)에 의해 초점이 맞추어질 수 있는 상기 레이저 빔(100)이 빔 방향으로 상기 결합 유닛(3)의 액체 챔버(32)를 통해 상기 노즐 개구(37)로 보내질 수 있으며, 상기 노즐(33)에 의해 발생 가능하며 빔 방향으로 이동하는 상기 액체 제트(200)에 결합될 수 있다. 상기 광학 유닛(2)으로부터 상기 액체 챔버(32)로 액체가 공급되도록 하기 위하여, 액체 인터페이스(50)가 상기 광학 유닛(2)과 상기 결합 유닛(3)의 사이에 형성된다. 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 빔 방향에서 봤을 때 상기 액체 인터페이스(50)가 빔 방향으로 마지막에 위치한 상기 광학 유닛(2)의 광학 구성 요소(20, 21.4)의 전방에 배치된다.The present invention relates to a machining head (1) for coupling a laser beam (100) to a liquid jet (200). The machining head 1 comprises an optical unit 2 having at least one optical component 20, 21.1, ..., 21.4 for focusing the laser beam 100, And a coupling unit 3 having a liquid chamber 32 in which a nozzle 33 having a nozzle opening 37 for generating a liquid jet 200 is disposed inside the wall. The laser beam 100 which can be focused by the optical unit 2 is transmitted to the coupling unit 3 in the beam direction with the coupling unit 3 connected to the optical unit 2, To the nozzle opening 37 through the liquid chamber 32 of the nozzle 33 and to the liquid jet 200 that can be generated by the nozzle 33 and move in the beam direction. A liquid interface 50 is formed between the optical unit 2 and the coupling unit 3 so that liquid is supplied from the optical unit 2 to the liquid chamber 32. [ With the coupling unit 3 connected to the optical unit 2 the liquid interface 50 as viewed in the beam direction is located at the optical component 20 of the optical unit 2, , 21.4).

Description

기계 가공 헤드{MACHINING HEAD}MACHINING HEAD

본 발명은, 레이저 빔의 초점을 맞추기 위한 적어도 하나의 광학 구성 요소를 구비하는 광학 유닛, 그리고 벽에 의해 획정되는 액체 챔버를 구비하며 액체 제트를 발생시키기 위한 노즐 개구를 구비하는 노즐이 상기 벽의 내부에 배치되어 있는 결합 유닛을 포함하는, 액체 제트(liquid jet)에 레이저 빔을 결합하기 위한 기계 가공 헤드에 관한 것이다. 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 광학 유닛에 의해 초점이 맞추어질 수 있는 레이저 빔이 결합 유닛의 액체 챔버를 통해 빔 방향을 따라 노즐 개구로 보내질 수 있으며, 노즐에 의해 발생 가능하고 빔 방향으로 이동하는 액체 제트에 결합될 수 있다. 여기서, 광학 유닛으로부터 액체 챔버로 액체가 공급되도록 하기 위해, 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 액체 인터페이스가 형성된다. The invention relates to an optical unit comprising at least one optical component for focusing a laser beam and a liquid chamber defined by a wall and having a nozzle opening for generating a liquid jet, To a machining head for coupling a laser beam to a liquid jet, including a coupling unit disposed therein. With the coupling unit connected to the optical unit, a laser beam, which can be focused by the optical unit, can be sent through the liquid chamber of the coupling unit to the nozzle opening along the beam direction, Lt; RTI ID = 0.0 > jets < / RTI > Here, in order to allow liquid to be supplied from the optical unit to the liquid chamber, a liquid interface is formed between the optical unit and the coupling unit.

광 도파관에서와 같이 재료 기계 가공 위치로 레이저 빔이 안내되도록 하기 위해, 레이저 빔이 박형 워터 제트(water jet)에 결합되는 레이저 기계 가공 장치가 공지되어 있다. 이러한 레이저 기계 가공 장치는 워터 제트의 길이에 걸쳐 레이저 에너지가 워터 제트의 단면에 집중된다는 장점이 있다. 이에 따라, 재료 기계 가공 위치와의 간격이 변하는 경우에도 레이저 빔의 초점을 지속적으로 추적할 필요가 없다. 또한, 이러한 장치는 기계 가공되는 재료가 워터 제트에 의해 연속적으로 냉각될 수도 있다는 장점을 갖는다.A laser machining apparatus is known in which a laser beam is coupled to a thin water jet so that the laser beam is guided to a material machining position as in a light pipe. This laser machining apparatus has the advantage that the laser energy is concentrated in the cross section of the water jet over the length of the water jet. Accordingly, even when the distance from the material machining position is changed, there is no need to continuously track the focus of the laser beam. In addition, such an apparatus has the advantage that the material to be machined may be continuously cooled by a water jet.

박형 워터 제트가 발생되도록 하기 위하여, 그리고 이러한 워터 제트에 레이저 빔이 결합되도록 하기 위하여, 이러한 유형의 레이저 기계 가공 장치는 기계 가공 헤드를 구비한다. 기계 가공 헤드는 다양한 구성 및 형상으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 말하자면, 내부에 레이저 빔이 결합되어 있는 워터 제트가 레이저 기계 가공 장치의 벽으로부터 방출되도록, 상기 기계 가공 헤드가, 예를 들어, 레이저 기계 가공 장치의 나머지 부분에 매입되는 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우, 내부에 레이저 빔이 결합되어 있는 워터 제트가 대상물의 기계 가공 위치에 도달할 수 있도록, 기계 가공 대상물이 벽의 전방에서 기계 가공 헤드에 대해 상대 이동할 수도 있다. 그러나, 기계 가공 헤드가 레이저 기계 가공 장치의 자유 말단부를 형성할 수도 있으며, 또는 레이저 기계 가공 장치의 이동 가능한 암(arm)의 자유 말단부 상에 배치될 수도 있다. 이에 따라, 내부에 레이저 빔이 결합되어 있는 워터 제트가 기계 가공이 이루어져야 하는 위치에 도달하도록 하기 위하여, 워터 제트가 기계 가공 대상물의 위에서 이동될 수 있다.This type of laser machining apparatus has a machining head in order to cause a thin water jet to be generated and to allow the laser beam to be coupled to such a water jet. The machining head may be formed in various configurations and shapes. This means that the machining head is formed, for example, so as to be embedded in the remainder of the laser machining apparatus, such that a water jet having an internal laser beam coupled therewith is ejected from the wall of the laser machining apparatus It is possible. In this case, the object to be machined may move relative to the machining head in front of the wall so that the water jet, to which the laser beam is coupled, can reach the machining position of the object. However, the machining head may form the free end of the laser machining apparatus, or it may be disposed on the free end of a movable arm of the laser machining apparatus. Accordingly, the water jet can be moved above the object to be machined so that the water jet having the laser beam coupled thereto reaches the position where the machining should be performed.

기계 가공 헤드를 특정한 형상으로 형성하는 방식과 상관없이, 기계 가공 헤드는 보통, 광학 유닛과 결합 유닛으로 형성된다. 여기서, 광학 유닛은, 레이저 빔의 초점을 맞추기 위해, 단일 렌즈 구성 요소나 일 군의 렌즈 구성 요소와 같은 적어도 하나의 광학 구성 요소를 포함한다. 반면에, 결합 유닛은 액체 제트가 발생되도록 하기 위한 노즐 개구를 구비하는 노즐을 포함한다. 여기서, 광학 유닛이 액체 제트에 레이저 빔의 초점을 맞추어 레이저 빔이 액체 제트에 결합되도록 하는 방식으로, 광학 유닛과 결합 유닛이 기계 가공 헤드 내에 상호 배치된다.Regardless of the manner in which the machining head is formed into a particular shape, the machining head is usually formed of an optical unit and a coupling unit. Here, the optical unit includes at least one optical component, such as a single lens component or a group of lens components, to focus the laser beam. On the other hand, the coupling unit includes a nozzle having a nozzle opening for causing a liquid jet to be generated. Here, the optical unit and the coupling unit are mutually disposed in the machining head in such a manner that the optical unit focuses the laser beam on the liquid jet so that the laser beam is coupled to the liquid jet.

이러한 유형의 기계 가공 헤드의 일 예가 시노바 에스.에이.(Synova S.A)에 의한 제 EP 1 833 636 B1 호에 설명되어 있다. 이 기계 가공 헤드는 액체 노즐을 사용하여 액체 제트를 발생시키기 위한 결합 유닛을 포함한다. 기계 가공 헤드는 또한, 액체 노즐의 액체 덕트에 레이저 빔의 초점을 맞추어 레이저 빔이 액체 제트에 결합되도록 하기 위한 광학 유닛을 포함한다. 결합 유닛은 장착부, 창부, 그리고 폐쇄부를 포함한다. 광학 유닛의 원추형 개구가 장착부의 상측에 배치된다. 원추형 개구의 하단에서 장착부의 견부에 창부의 상측이 위치한다. 폐쇄부는 창부의 하측에 배치되어, 창부와 폐쇄부 사이의 얇은 원반형 중간 공간의 바닥측을 마감하도록 형성된다. 이러한 중간 공간은 중간 공간과 마주하고 있는 폐쇄부 상측의 간극에 삽입되는 액체 노즐용 액체 유입 라인의 역할을 한다. 액체 노즐은 레이저 방사선이 결합되는 미세한 액체 제트를 형성하는 중앙 덕트를 구비한다. An example of this type of machining head is described in EP 1 833 636 B1 by Synova SA. The machining head includes a coupling unit for generating a liquid jet using a liquid nozzle. The machining head also includes an optical unit for focusing the laser beam in the liquid duct of the liquid nozzle so that the laser beam is coupled to the liquid jet. The coupling unit includes a mounting portion, a window portion, and a closing portion. A conical opening of the optical unit is arranged above the mounting portion. The upper side of the window is located at the shoulder of the mounting portion at the lower end of the conical opening. The closing portion is disposed on the lower side of the window portion and is formed so as to close the bottom side of the thin disc-shaped intermediate space between the window portion and the closing portion. This intermediate space serves as a liquid inflow line for the liquid nozzle inserted in the gap on the upper side of the closing portion facing the intermediate space. The liquid nozzle has a central duct forming a fine liquid jet to which laser radiation is coupled.

이러한 기계 가공 헤드는 액체 제트와 수직 방향으로의 폭이 넓다는 단점이 있다. 또한, 액체 제트가 제한된 길이에 걸쳐서만 안정적이다. 이후에는 상기 액체 제트가 개별 액적(drop)으로 분해되며, 이들 액적은 경사면의 길이를 가로질러 약간 평평하면서 대략 구형의 액적으로 변형된다. 안정적인 액체 제트만이 레이저 빔의 광 전도체로서의 역할을 수행할 수 있기 때문에, 액체 노즐로부터 기계 가공 위치까지의 유효 거리는 제한되어 있다. 이에 따라, 이러한 기계 가공 헤드에 의해서는 실질적으로 평면형의 시편만이 즉각적으로 기계 가공 가능하다. 그러나, 대상물의 삼차원 기계 가공의 맥락에서, 접근이 더 어려운 위치에서 기계 가공이 이루어져야 하는 경우에는 이러한 기계 가공 헤드가 부적당하다. 이 경우, 레이저 빔이 결합된 안정적인 액체 제트가 기계 가공 위치에 충분히 도달할 수 있도록 하기 위해 대상물이 기계 가공 헤드에 가까이 유지될 경우에는, 기계 가공 헤드가 그 넓은 폭으로 인해 대상물과 충돌할 위험이 있다.
Such a machining head is disadvantageous in that it is wide in the vertical direction to the liquid jet. Also, the liquid jet is stable over only a limited length. Thereafter, the liquid jet is decomposed into individual drops, and these droplets are transformed into droplets of substantially spherical shape that are slightly flat across the length of the inclined surface. The effective distance from the liquid nozzle to the machining position is limited since only stable liquid jets can serve as the photoconductor of the laser beam. Thus, only a substantially planar specimen can be immediately machined by this machining head. However, in the context of three-dimensional machining of objects, such a machining head is inadequate if machining should be done in a position where access is more difficult. In this case, if the object is held close to the machining head so that a stable liquid jet, to which the laser beam is coupled, can sufficiently reach the machining position, there is a risk that the machining head will collide with the object due to its wide width have.

본 발명의 목적은 서두에 언급한 기술 분야와 관련되어 있으며, 또한 대상물의 삼차원 기계 가공이 가능한 기계 가공 헤드를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a machining head capable of three-dimensional machining of an object, which is related to the technical field mentioned at the outset.

전술한 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 본 발명에 따르면, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 빔 방향에서 봤을 때 액체 인터페이스가 빔 방향에서 봤을 때 마지막에 위치한 광학 유닛의 광학 구성 요소의 전방에 배치된다.The above-mentioned object is achieved by the features of claim 1. According to the present invention, with the coupling unit connected to the optical unit, the liquid interface is disposed in front of the optical component of the optical unit positioned last when viewed in the beam direction as viewed in the beam direction.

여기서, 용어 "액체 인터페이스(liquid interface)"는, 액체 챔버에 액체가 공급되도록 하기 위해, 광학 유닛으로부터 나온 액체가 결합 유닛으로 진행하는 위치를 의미한다. 이를 위해, 광학 유닛은 액체 챔버로 공급될 액체가 광학 유닛으로부터 방출될 수 있는 개구를 구비한다. 또한, 결합 유닛은 액체 챔버의 액체가 유입될 수 있는 개구를 구비한다. 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 이들 두 개의 개구는 광학 유닛의 개구에서 방출된 액체가 결합 유닛의 개구로 유동할 수 있도록 하는 방식으로 상호 배치된다. 따라서, 이들 두 개의 개구는, 선택적으로 광학 유닛과 결합 유닛 사이의 사이에 포위되어 광학 유닛의 개구에서 방출된 액체가 결합 유닛의 개구로 보내지게 되는 영역과 함께, 액체 인터페이스를 형성한다. Here, the term "liquid interface" means a position at which liquid from the optical unit advances to the coupling unit, so that liquid is supplied to the liquid chamber. To this end, the optical unit has an opening through which liquid to be supplied to the liquid chamber can be discharged from the optical unit. Further, the coupling unit has an opening through which the liquid in the liquid chamber can be introduced. With the coupling unit connected to the optical unit, these two openings are interleaved in such a way that the liquid ejected from the opening of the optical unit can flow into the opening of the coupling unit. Thus, these two openings form a liquid interface, optionally with a region enclosed between the optical unit and the coupling unit such that liquid released from the opening of the optical unit is directed to the opening of the coupling unit.

여기서, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 이들 두 개의 개구는 서로 바로 위아래로 위치할 수도 있다. 이 경우, 서로 위아래로 위치한 두 개의 개구가 액체 인터페이스를 형성한다. 그러나, 두 개의 개구가 또한, 상호 측방향으로 다소 오프셋 되는 위치로 배치될 수도 있다. 이러한 두 개의 개구의 배치와 상관없이, 광학 유닛과 결합 유닛은 또한, 광학 유닛의 개구에서 방출되는 액체가 결합 유닛의 개구로 보내지게 되는 영역을 에워싸도록 배치될 수도 있다. 이 영역은, 예를 들어, 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 배치되는 하나의 또는 복수 개의 시일(seal)에 의해 획정될 수도 있다. 이 경우, 액체 인터페이스는 이러한 영역과 상기 두 개의 개구에 걸쳐 연장되도록 형성된다.Here, with the coupling unit connected to the optical unit, these two openings may be located directly above and below each other. In this case, the two openings located above and below each other form a liquid interface. However, the two openings may also be arranged in positions that are somewhat offset from one another in the lateral direction. Regardless of the arrangement of these two openings, the optical unit and the coupling unit may also be arranged so as to surround an area where the liquid emitted from the opening of the optical unit is to be sent to the opening of the coupling unit. This region may be defined, for example, by one or a plurality of seals disposed between the optical unit and the coupling unit. In this case, the liquid interface is formed to extend over these areas and the two openings.

빔 방향에서 봤을 때, 광학 유닛의 마지막 광학 구성 요소는, 상기 레이저 빔이 광학 유닛을 떠나 결합 유닛에서 액체 제트에 결합되기 전에, 레이저 빔이 광학 유닛에서 마지막으로 통과하여 이동하게 되는 광학 구성 요소이다. 따라서, 이러한 마지막 광학 구성 요소는, 예를 들어, 레이저 빔의 초점이 맞추어질 수 있도록 하는 하나의 렌즈 구성 요소 또는 일군의 렌즈 구성 요소일 수도 있다. 그러나, 빔 방향에서 봤을 때 마지막 광학 구성 요소가 또한, 광학 구성 요소를 외부로부터 폐쇄하며 자체적으로 초점 맞춤 특성을 갖추고 있지는 않은 창일 수도 있다. 빔 방향에서 봤을 때 마지막 광학 구성 요소에 관한 구체적인 실시예와 상관없이, 광학 유닛을 통과하여 이동하는 레이저 빔이 광학 유닛의 마지막 광학 구성 요소를 통과하기 전에 우선 액체 인터페이스의 옆을 지나쳐 이동하여 액체 인터페이스를 우회하도록, 또는 액체 인터페이스를 통과하여 이동하도록, 본 발명에 따른 액체 인터페이스는 빔 방향에서 봤을 때 이러한 광학 구성 요소의 전방에 배치된다. 결합 유닛이 광학 유닛에 직접 연결 가능한지 여부 또는 결합 유닛이 중간 구성 요소를 사용하여 광학 유닛에 연결 가능한지 여부는 본 명세서에 기재된 본 발명에 따른 해결 방안과는 무관하다. 마찬가지로, 광학 유닛과 결합 유닛의 특정한 구성 방식 또한 본 발명에 따른 해결 방안과는 무관하다. 이에 따라, 광학 유닛이, 예를 들어, 레이저 기계 가공 장치에 별개의 유닛으로서 부착 가능할 수도 있다. 따라서, 레이저 기계 가공 장치와 연관된 레이저에 의해 발생된 레이저 빔이 광학 유닛을 통하여 이동될 수도 있다. 이 레이저 빔이 광학 유닛에 의해 초점이 맞추어질 수도 있으며, 광학 유닛에 부착되어 있는 결합 유닛에 의해 발생되는 액체 제트에 결합될 수도 있다. 그러나, 광학 유닛이 또한, 예를 들어, 레이저 기계 가공 장치와 연관된 레이저에 의해 발생된 레이저 빔이 안내되는 레이저 기계 가공 장치의 랜스(lance)의 단부 영역을 형성할 수도 있다. 이 경우, 랜스는 레이저 기계 가공 장치의 일부를 구성할 수도 있으며, 그 단부 영역이 광학 유닛과 이어진다. 여기서, 결합 유닛은, 예를 들어, 광학 유닛의 일부를 구성하는 랜스의 단부 영역의 외부에 체결될 수도 있다.As viewed in the beam direction, the last optical component of the optical unit is the optical component that is the last to travel through the optical unit, before the laser beam leaves the optical unit and is coupled to the liquid jet at the coupling unit . Thus, this last optical element may be, for example, a lens element or a group of lens elements that allows the laser beam to be focused. However, the last optical component in the beam direction may also be a window that closes the optical component from the outside and does not have its own focusing characteristics. Regardless of the specific embodiment of the last optical element as viewed in the beam direction, the laser beam traveling through the optical unit travels firstly past the liquid interface before passing through the last optical element of the optical unit, The liquid interface according to the present invention is disposed in front of this optical component when viewed in the beam direction. Whether the coupling unit is directly connectable to the optical unit or whether the coupling unit is connectable to the optical unit using an intermediate component is irrespective of the solution according to the invention described herein. Likewise, the specific construction of the optical unit and the coupling unit is also irrelevant to the solution according to the invention. Accordingly, the optical unit may be attachable, for example, as a separate unit to the laser machining apparatus. Thus, the laser beam generated by the laser associated with the laser machining apparatus may be moved through the optical unit. The laser beam may be focused by the optical unit and may be coupled to a liquid jet generated by a coupling unit attached to the optical unit. However, the optical unit may also form an end region of the lance of the laser machining apparatus in which the laser beam generated by the laser associated with, for example, the laser machining apparatus is guided. In this case, the lance may constitute a part of the laser machining apparatus, and its end region is connected to the optical unit. Here, the coupling unit may be fastened to the outside of the end region of the lance constituting, for example, a part of the optical unit.

본 발명에 따른 해결 방안은 기계 가공 헤드가 더 작은 크기로 구성될 수도 있다는 장점을 갖고 있다. 또한, 레이저 빔이 결합된 액체 제트가 기계 가공 헤드에서 나오는 기계 가공 헤드의 부분이 보다 좁게 형성될 수도 있다. 따라서, 안정적인 액체 제트와 이 액체 제트에 결합된 레이저 빔이 기계 가공 헤드에 의해 접근이 어려운 위치에 보다 신속하게 도달할 수 있다. 따라서, 대상물의 삼차원 기계 가공이 또한 촉진된다.The solution according to the invention has the advantage that the machining head may be constructed in a smaller size. In addition, a portion of the machining head from which the laser jet is coupled to the machining head may be formed to be narrower. Thus, a stable liquid jet and a laser beam coupled to the liquid jet can be reached more quickly in a position difficult to access by the machining head. Therefore, the three-dimensional machining of the object is also promoted.

유리하게는, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 액체 인터페이스는 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면에 대하여 각도를 이루며 정렬되는 액체 인터페이스 영역을 구비한다. 여기서, 액체 인터페이스 영역은 액체 인터페이스를 통과하여 연장되며, 따라서 광학 유닛의 개구를 둘러싸고 있는 광학 유닛 표면과 결합 유닛의 개구를 둘러싸고 있는 결합 유닛 표면 사이에서 연장된다. 따라서, 광학 유닛으로부터 결합 유닛으로 보내져 액체 챔버에 공급되는 액체가 광학 유닛의 개구로부터 결합 유닛의 개구로 바로 유동할 수 있도록 광학 유닛의 개구가 결합 유닛의 개구 바로 위에 위치하는 경우, 액체 인터페이스 영역은 두 개의 개구 둘레에 서로 위아래로 위치한 광학 유닛과 결합 유닛의 표면 부분에 의해 획정되며, 이들 개구로 인해 광학 유닛과 결합 유닛의 표면이 존재하지 않는 부분에서도 계속해서 연장 형성된다. 여기서, 두 개의 개구 둘레에 위치한 이들 표면 부분이 액체 인터페이스로 제한되는지 여부 또는 상기 부분이 액체 인터페이스 바로 외측까지 연장되는지 여부는 중요하지 않다. 반면에, 광학 유닛의 개구가 결합 유닛의 개구의 바로 위에 위치하지 않는 경우, 그리고 광학 유닛의 개구에서 방출되어 액체 챔버에 공급되는 액체가 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 포위되어 있는 부분을 통과하여 결합 유닛의 개구로 이동되는 경우, 액체 인터페이스 영역은 광학 유닛의 개구 둘레에 위치한 광학 유닛 표면 부분과 결합 유닛의 개구 둘레에 위치한 결합 유닛 표면 부분 사이에서 연장된다. 이들 개구 둘레의 광학 유닛 표면과 결합 유닛 표면 사이의 간극이 일정한 경우, 그리고 이 부분에서 두 개의 표면이 상호 평행하게 연장되는 경우, 액체 인터페이스 영역은 이들 두 개의 표면 사이에서 광학 유닛의 표면과 평행하게 그리고 결합 유닛 유닛의 표면과 평행하게 연장되며, 이들 개구로 인해 광학 유닛과 결합 유닛의 표면이 존재하지 않는 부분에서도 계속해서 연장 형성된다. 여기서, 두 개의 개구 둘레에 위치한 이들 표면 부분이 액체 인터페이스로 제한되는지 여부 또는 상기 부분이 액체 인터페이스 바로 외측까지 연장되는지 여부는 중요하지 않다. 반면에, 액체 인터페이스 내부의 두 개의 표면 사이에서 이들 표면과 수직 방향으로 측정한 간격이 변하도록 광학 유닛의 표면이 결합 유닛의 표면에 대하여 각도를 이루며 연장되는 경우, 액체 인터페이스 영역은 이들 두 개의 표면 사이에서 연장된다. 여기서, 액체 인터페이스 영역은 광학 유닛의 표면에 대하여 그리고 결합 유닛의 표면에 대하여 동일한 각도를 이루며, 개구로 인해 광학 유닛과 결합 유닛의 표면이 존재하지 않는 부분에서도 계속해서 연장 형성된다. 여기서, 두 개의 개구 둘레에 위치한 이들 표면 부분이 액체 인터페이스로 제한되는지 여부 또는 상기 부분이 액체 인터페이스 바로 외측까지 연장되는지 여부는 중요하지 않다. Advantageously, with the coupling unit connected to the optical unit, the liquid interface has a liquid interface area that is angularly aligned with respect to a plane that is vertically aligned with the beam direction. Here, the liquid interface region extends through the liquid interface and thus extends between the surface of the optical unit surrounding the opening of the optical unit and the surface of the coupling unit surrounding the opening of the coupling unit. Thus, when the opening of the optical unit is located directly above the opening of the coupling unit so that the liquid, which is sent from the optical unit to the coupling unit and supplied to the liquid chamber, flows directly from the opening of the coupling unit to the opening of the coupling unit, Is defined by the optical unit and the surface portion of the coupling unit located above and below each other around the two openings, and these openings continue to be extended even in a portion where the surface of the optical unit and coupling unit is not present. It is not important here whether these surface portions located around the two openings are restricted to the liquid interface or whether the portion extends just beyond the liquid interface. On the other hand, when the opening of the optical unit is not located directly above the opening of the coupling unit, and when the liquid which is released from the opening of the optical unit and supplied to the liquid chamber passes through a portion surrounded by the optical unit and the coupling unit When moved to the opening of the coupling unit, the liquid interface area extends between the optical unit surface portion located about the opening of the optical unit and the coupling unit surface portion located about the opening of the coupling unit. When the gap between the optical unit surface and the coupling unit surface around these openings is constant and the two surfaces extend parallel to each other at this portion, the liquid interface region is parallel to the surface of the optical unit between these two surfaces And extends parallel to the surface of the coupling unit unit, and these openings continue to extend even in a portion where the surface of the optical unit and the coupling unit is not present. It is not important here whether these surface portions located around the two openings are restricted to the liquid interface or whether the portion extends just beyond the liquid interface. On the other hand, if the surface of the optical unit extends at an angle to the surface of the coupling unit such that the distance measured between the two surfaces inside the liquid interface and the measured distance in the vertical direction changes, / RTI > Here, the liquid interface region forms the same angle with respect to the surface of the optical unit and with the surface of the coupling unit, and is continuously extended even in a portion where the surface of the optical unit and the coupling unit is not present due to the opening. It is not important here whether these surface portions located around the two openings are restricted to the liquid interface or whether the portion extends just beyond the liquid interface.

광학 유닛의 개구 둘레에 위치한 광학 유닛 표면 부분과 결합 유닛의 개구 둘레에 위치한 결합 유닛 표면이 곡선형일 수도 있기 때문에, 액체 인터페이스 영역 또한 곡선형일 수도 있다. 이에 따라, 결합 유닛이, 예를 들어, 원통형 부분을 구비할 수도 있으며, 액체 챔버에 액체를 공급하기 위한 개구가 상기 원통형 부분의 반경 방향 외부 영역에 배치된다. 또한, 광학 유닛은, 예를 들어, 원형 단면을 갖는 개구를 구비할 수도 있으며, 결합 유닛을 광학 유닛에 연결하기 위해 결합 유닛의 원통형 부분이 이 개구 내부로 밀어 넣어질 수도 있다. 이 경우, 액체 챔버에 공급되는 액체가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구가 원형 단면을 갖는 개구의 내측에 배치될 수도 있다. 따라서 액체 인터페이스가 결합 유닛의 원통형 부분에 위치하기 때문에, 액체 인터페이스 영역 또한 결합 유닛의 원통형 부분의 형상을 따르게 된다. 따라서, 이 경우, 액체 인터페이스 영역도 곡선형이다.The liquid interface region may also be curved, since the surface of the optical unit located around the aperture of the optical unit and the surface of the coupling unit located around the aperture of the coupling unit may be curved. Thus, the coupling unit may have, for example, a cylindrical portion, and an opening for supplying liquid to the liquid chamber is disposed in the radially outer region of the cylindrical portion. The optical unit may also have, for example, an opening having a circular cross-section, and the cylindrical portion of the coupling unit may be pushed into the opening to connect the coupling unit to the optical unit. In this case, the opening of the optical unit, in which liquid supplied to the liquid chamber may be emitted from the optical unit, may be disposed inside the opening having a circular cross-section. Thus, since the liquid interface is located in the cylindrical portion of the coupling unit, the liquid interface area also conforms to the shape of the cylindrical portion of the coupling unit. Therefore, in this case, the liquid interface area is also curved.

액체 인터페이스 영역이 빔 방향으로 정렬되는 평면과 수직 방향으로 정렬된다는 것은, 액체 인터페이스 내에서, 액체 인터페이스 영역의 각각의 지점의 경우 이 지점의 법선이 빔 방향에 대하여 각도를 이루며 또한 상기 법선이 이에 따라 빔 방향과 평행하게 정렬되어 있지 않다는 것을 의미한다. 이에 따라, 광학 유닛에 연결되기 위한 결합 유닛이 광학 유닛에 대하여 빔 방향과 반대 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 이에 따라 간단한 방식으로 광학 유닛에 연결 가능하도록 구성된다면, 액체 인터페이스가 간단한 방식으로 밀봉될 수도 있다는 장점이 있다. 여기서, 액체 인터페이스가 결합 유닛의 이동 방향에 대하여 각도를 이루며 정렬된다면, 광학 유닛으로의 결합 유닛의 연결 시에, 결합 유닛의 개구와 광학 유닛의 개구가 광학 유닛의 개구 둘레에 위치한 광학 유닛 표면 부분의 법선 방향 및 결합 유닛의 개구 둘레에 위치한 결합 유닛 표면 부분의 법선 방향으로 연장 형성되는 것이 아니라, 측방향으로 수렴된다. 따라서, 액체 인터페이스가 간단한 방식으로 밀봉될 수도 있다. The fact that the liquid interface area is aligned perpendicular to the plane aligned with the beam direction means that within the liquid interface, for each point of the liquid interface area, the normal of this point is at an angle to the beam direction, Which means that they are not aligned parallel to the beam direction. Accordingly, if the coupling unit for coupling to the optical unit is configured to be movable in the direction opposite to the beam direction with respect to the optical unit, and thus configured to be connectable to the optical unit in a simple manner, the liquid interface may be sealed in a simple manner . Here, when the liquid interface is aligned at an angle with respect to the moving direction of the coupling unit, at the time of coupling of the coupling unit to the optical unit, the opening of the coupling unit and the opening of the optical unit, And does not extend in the normal direction of the coupling unit surface portion located around the opening of the coupling unit, but converges in the lateral direction. Thus, the liquid interface may be sealed in a simple manner.

바람직한 일 변형예에 있어서, 액체 인터페이스 영역은 빔 방향과 평행한 방향으로 연장된다. 이것은, 액체 인터페이스 내에서, 액체 인터페이스 영역의 각각의 지점의 경우 이 지점의 법선이 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면 내에 위치한다는 것을 의미한다. 이에 따라, 여기서, 액체 인터페이스 영역이 결합 유닛의 이동 방향과 평행한 방향으로 정렬되며 이에 따라 결합 유닛의 개구가 광학 유닛의 개구 전방에서 개구 둘레에 위치한 결합 유닛의 표면 부분을 따라 밀어 넣어지기 때문에, 광학 유닛에 연결되기 위한 결합 유닛이 광학 유닛에 대하여 빔 방향과 반대 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 이에 따라 간단한 방식으로 광학 유닛에 연결 가능하도록 구성된다면, 액체 인터페이스가 간단한 방식으로 밀봉될 수도 있다는 장점이 있다. 이러한 장점을 달성하기 위해, 액체 인터페이스 내부의 액체 인터페이스 영역이 평면형으로 평평하게 형성되는지 또는 곡선형인지는 문제가 되지 않는다. 이에 따라, 결합 유닛이, 예를 들어, 원통형 부분을 구비할 수도 있으며, 액체 챔버에 액체를 공급하기 위한 개구가 상기 원통형 부분의 반경 방향 외부 영역에 배치되는 반면, 광학 유닛은 원형 단면을 갖는 개구를 구비하여, 결합 유닛을 광학 유닛에 연결하기 위해 결합 유닛의 원통형 부분이 이 개구 내부로 밀어 넣어질 수도 있다. 이 경우, 액체 챔버에 공급되는 액체가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구가 원형 단면을 갖는 개구의 내측에 배치될 수도 있다. 따라서, 이 경우, 액체 인터페이스 영역도 곡선형이다. 그러나, 결합 유닛이, 예를 들어, 정사각형 단면을 갖는 부분을 구비할 수도 있으며, 액체 챔버에 액체를 공급하기 위한 개구가 이 부분의 네 개의 평평한 외측면 중 하나에 배치된다. 여기서, 광학 유닛이 마찬가지로 정사각형 단면을 갖는 개구를 구비할 수도 있어, 결합 유닛을 광학 유닛에 연결하기 위해 이 개구 내부로 결합 유닛의 일부가 빔 방향의 반대 방향으로 밀어 넣어질 수도 있다. 이 경우, 액체 챔버에 공급되는 액체가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구는 정사각형 단면을 갖는 개구의 내측으로 네 개의 평평한 측면 중 하나에 배치될 수도 있다. 따라서, 이 경우, 액체 인터페이스 영역은 평면형으로 평평하게 형성된다.In a preferred variant, the liquid interface region extends in a direction parallel to the beam direction. This means that within the liquid interface, for each point in the liquid interface region, the normal of this point is located in a plane aligned perpendicularly to the beam direction. Thus, here, since the liquid interface region is aligned in a direction parallel to the moving direction of the coupling unit and thus the opening of the coupling unit is pushed along the surface portion of the coupling unit located around the opening in front of the opening of the optical unit, The advantage that the liquid interface can be sealed in a simple manner if the coupling unit for connection to the optical unit is configured to be movable in the direction opposite to the beam direction with respect to the optical unit and thus is connectable to the optical unit in a simple manner have. To achieve this advantage, it does not matter whether the liquid interface area inside the liquid interface is flat or flat or curved. Thus, the coupling unit may have, for example, a cylindrical portion, and an opening for supplying liquid to the liquid chamber is arranged in the radially outer region of the cylindrical portion, while the optical unit has an opening So that the cylindrical portion of the coupling unit may be pushed into the opening to connect the coupling unit to the optical unit. In this case, the opening of the optical unit, in which liquid supplied to the liquid chamber may be emitted from the optical unit, may be disposed inside the opening having a circular cross-section. Therefore, in this case, the liquid interface area is also curved. However, the coupling unit may, for example, have a portion with a square cross section, and an opening for supplying liquid to the liquid chamber is disposed at one of the four flat outer surfaces of this portion. Here, the optical unit may also have an opening having a square cross section, so that a part of the coupling unit may be pushed in the opposite direction of the beam direction into the opening to connect the coupling unit to the optical unit. In this case, the opening of the optical unit, in which the liquid supplied to the liquid chamber may be emitted from the optical unit, may be disposed on one of the four flat sides inside the opening having the square cross section. Thus, in this case, the liquid interface region is formed flat and flat.

변형예로서, 그러나, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 액체 인터페이스는 적어도 일부가 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면과 평행한 방향으로 정렬되는 액체 인터페이스 영역을 구비할 수도 있다.As a variant, however, with the coupling unit connected to the optical unit, the liquid interface may have a liquid interface area aligned at least partially in a direction parallel to the plane aligned with the beam direction.

유리하게는, 결합 유닛은 액체 인터페이스를 액체 챔버에 연결하는 적어도 하나의 액체 덕트를 구비한다. 이러한 구성은, 광학 유닛으로부터 전달되는 액체가 액체 챔버로 공급되는 액체가 이동될 수도 있는 결합 유닛의 개구로 보내져 이 개구로부터 액체 덕트를 통해 액체 챔버로 보내지도록 하는 간단한 방식으로 액체 챔버에 액체가 공급될 수도 있다는 장점이 있다. Advantageously, the coupling unit has at least one liquid duct connecting the liquid interface to the liquid chamber. This arrangement allows liquid to be supplied to the liquid chamber in a simple manner such that the liquid transferred from the optical unit is sent to the opening of the coupling unit through which the liquid supplied to the liquid chamber can be moved and sent from the opening to the liquid chamber through the liquid duct There is an advantage that it can be.

변형예로서, 그러나, 액체 챔버에 액체가 다른 방식으로 공급됨으로 인해 결합 유닛이 이러한 유형의 어떠한 액체 덕트도 구비하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 액체 챔버로 공급되는 액체가 통과하여 이동될 수도 있는 결합 유닛의 개구가 액체 챔버에 직접 연결되는 경우가 이에 해당한다. 이러한 유형의 변형 구성은 기계 가공 헤드가 더 콤팩트한 구성으로 형성될 수도 있으며, 따라서, 기계 가공 헤드가 기존에 도달하기 어려웠던 위치에 용이하게 도달할 수 있게 되어 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다는 장점이 있다.As a variant, however, the coupling unit may not have any liquid duct of this type due to the liquid being supplied to the liquid chamber in a different way. This is the case, for example, where the opening of the coupling unit, through which the liquid supplied to the liquid chamber may pass, may be directly connected to the liquid chamber. This type of deformation configuration has the advantage that the machining head may be formed in a more compact configuration and thus the machining head can easily reach a position that was previously difficult to reach so that the three-dimensional machining of the object is simplified have.

결합 유닛은 일 방향으로 점차 가늘어지는 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 이 방향이 빔 방향에 해당한다. 따라서, 빔 방향에 대해 횡방향으로 측정한 기계 가공 헤드의 폭은 노즐 개구에 의해 발생 가능한 액체 제트가 기계 가공 헤드에서 방출되는 기계 가공 헤드의 위치로 갈수록 감소한다. 따라서, 기계 가공 헤드가 기존에 도달하기 어려웠던 위치에 용이하게 도달할 수 있게 되어, 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다.The coupling unit is preferably formed in a gradually tapered shape in one direction, and this direction corresponds to the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit. Thus, the width of the machining head, which is measured transversely with respect to the beam direction, decreases as the position of the machining head where the liquid jet, which can be generated by the nozzle opening, is emitted from the machining head. Thus, the machining head can easily reach a position where it has been difficult to reach the conventional one, so that the three-dimensional machining of the object is simplified.

변형예로서, 그러나, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 빔 방향에 해당하는 방향으로 결합 유닛이 점차 가늘어지는 형상으로 형성되지 않을 수도 있다. 이러한 유형의 변형 구성은 기계 가공 헤드가 간단한 방식으로 형성될 수도 있으며 따라서 더 비용 효율적인 방식으로 제조될 수도 있다는 장점을 가질 수도 있다.As a variant, however, the coupling unit may not be formed in a gradually tapered shape in the direction corresponding to the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit. This type of modification configuration may have the advantage that the machining head may be formed in a simple manner and thus may be manufactured in a more cost effective manner.

결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 빔 방향에 해당하는 일 방향으로 결합 유닛이 점차 가늘어지는 형상으로 형성되는 경우, 유리하게는, 이러한 점차 가늘어지는 형상은 원추형 외장 형상이다. 이 경우, 빔 방향에서 봤을 때 점차 가늘어지는 형태가 지속적으로 균일하다는 장점이 있다. 따라서, 기계 가공 헤드가 점차 가늘어지는 원추형 외장 형상의 원추 개방 각도에 따라 기계 가공 영역에 대하여 즉각적으로 경사지게 배향될 수도 있다. 이것은 기존에 도달하기 어려웠던 위치로의 기계 가공 헤드의 접근을 촉진하여, 대상물의 삼차원 기계 가공을 간소화한다.When the coupling unit is formed in a gradually tapered shape in one direction corresponding to the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit, advantageously, this gradually tapering shape is a conical outer shape. In this case, there is an advantage that the gradually tapered shape in the beam direction is consistently uniform. Thus, the machining head may be oriented at an immediate slope with respect to the machining area depending on the cone opening angle of the gradually tapered conical outer shape. This facilitates the approach of the machining head to the previously unattainable position, thereby simplifying the three-dimensional machining of the object.

변형예로서, 그러나, 원추형 외장 형상이 아닌 다른 형상으로 점차 가늘어지도록 형성할 수도 있다.As a variant, however, it may also be formed so that it tapers to a different shape than the conical outer shape.

결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 빔 방향에 해당하는 일 방향으로 결합 유닛이 원추형 외장 형상으로 점차 가늘어지는 형상으로 형성되는 경우, 원추형 외장 형상의 회전 대칭 중심 축선과 원추형 외장 형상의 외부 영역 사이에서 측정한 점차 가늘어지는 원추형 외장 형상의 원추 개방 각도는 최대 60°, 최대 45°, 최대 30°, 특히, 최대 20° 이다. 이에 따라, 기계 가공 헤드가 접근이 어려운 위치에 최적의 방식으로 도달하는 것이 가능할 수도 있어, 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다는 장점이 있다.When the coupling unit is connected to the optical unit and the coupling unit is formed in a shape gradually tapering in a conical outer shape in one direction corresponding to the beam direction, the rotational symmetry center axis of the conical outer shape and the outer peripheral region of the conical outer shape The cone opening angle of the gradually tapered conical exterior shape measured between the maximum 60 °, maximum 45 °, maximum 30 °, in particular maximum 20 °. This has the advantage that the machining head may be able to arrive in an approachable position in a difficult-to-access position, thereby simplifying the three-dimensional machining of the object.

그러나, 일 변형예로서, 원추형 외장 형상의 원추 개방 각도가 20°를 초과하거나, 30°를 초과하거나, 45°를 초과하거나, 60°를 초과할 수도 있다. 이러한 각도는 결합 유닛의 형성을 간소화한다는 장점이 있다.However, as a variant, the cone opening angle of the conical external shape may exceed 20, exceed 30, exceed 45, or exceed 60. This angle has the advantage of simplifying the formation of the coupling unit.

결합 유닛은 액체 제트를 에워싸는 가스 제트를 형상화하기 위한 가스 방출 노즐을 구비하는 것이 바람직하다. 이것은 액체 제트가 안정적으로 유지되는 길이를 증가시키는 장점이 있다. 레이저 빔이 안정적인 액체 제트에만 결합된 채로 유지되므로, 따라서, 기계 가공 위치로부터 기계 가공 헤드까지의 유효 거리가 증가될 수도 있다. 이에 따라, 기계 가공 헤드가 기존에 접근이 어려웠던 위치에서의 기계 가공이 더 간단한 방식으로 이루어질 수도 있어, 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다.Preferably, the coupling unit comprises a gas discharge nozzle for shaping the gas jet surrounding the liquid jet. This has the advantage of increasing the length over which the liquid jet remains stable. The effective distance from the machining position to the machining head may be increased since the laser beam is kept coupled only to the stable liquid jet. As a result, machining in a position where the machining head is difficult to access in the past can be made in a simpler manner, so that the three-dimensional machining of the object is simplified.

그러나, 일 변형예로서, 결합 유닛이 액체 제트를 에워싸는 가스 제트를 형상화하기 위한 가스 방출 노즐을 구비하지 않을 수도 있다. 이러한 유형의 변형 구성은 기계 가공 헤드가 간단한 방식으로 형성될 수도 있으며 따라서 더 비용 효율적인 방식으로 제조될 수도 있다는 장점을 가질 수도 있다. 또한, 기계 가공 헤드의 수리가 간소화된다.However, as a variant, the coupling unit may not have a gas discharge nozzle for shaping the gas jet surrounding the liquid jet. This type of modification configuration may have the advantage that the machining head may be formed in a simple manner and thus may be manufactured in a more cost effective manner. In addition, repair of the machining head is simplified.

결합 유닛이 액체 제트를 에워싸는 가스 제트를 형상화하기 위한 가스 방출 노즐을 구비하는 경우, 결합 유닛은 또한, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 빔 방향에서 봤을 때 노즐 개구의 후방에 배치되는 가스 역압 챔버를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 가스 역압 챔버는 액체 제트를 에워싸며 액체 제트가 안정적인 상태를 유지하는 길이를 확장시키는 가스 제트가 간단한 방식으로 발생될 수 있도록 하는 장점을 갖는다.When the coupling unit has a gas discharge nozzle for shaping a gas jet surrounding the liquid jet, the coupling unit is also arranged so that, when the coupling unit is connected to the optical unit, the gas It is preferable to provide a back pressure chamber. This gas backpressure chamber has the advantage that a gas jet enclosing the liquid jet and extending the length of the liquid jet to maintain a stable state can be generated in a simple manner.

변형예로서, 그러나, 결합 유닛이 이러한 유형의 가스 역압 챔버를 구비하지 않도록 형성될 수도 있다. 이것은 결합 유닛이 간단한 방식으로 구성될 수도 있다는 장점을 갖는다.As a variant, however, it is also possible that the coupling unit is not provided with this type of gas backpressure chamber. This has the advantage that the coupling unit may be constructed in a simple manner.

결합 유닛이 액체 제트를 에워싸는 가스 제트를 형상화하기 위한 가스 방출 노즐을 구비하는 경우, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 가스 방출 노즐은 노즐 개구의 방향에서 봤을 때 빔 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 가스 방출 노즐이 노즐 개구의 방향에서 봤을 때 빔 방향으로 노즐 개구의 바로 후방에 배치될 수도 있다. 그러나, 선택적으로 이용 가능한 가스 역압 챔버가 노즐 개구와 가스 방출 노즐의 사이에 배치될 수도 있다. 이 경우, 빔 방향으로 노즐 개구에 의해 발생 가능한 액체 제트가 가스 역압 챔버를 통하여 이동할 수도 있으며 가스 방출 노즐을 통해 결합 유닛으로부터 방출될 수도 있다. 노즐 개구로부터 봤을 때 빔 방향에 가스 방출 노즐을 배치할 경우의 장점은, 최적의 방식으로 액체 제트를 에워싸는 가스 제트가 가스 방출 노즐에 의해 발생될 수도 있도록 노즐 개구에 의해 발생 가능한 액체 제트가 결합 유닛으로부터 가스 방출 노즐을 통해 방출될 수도 있다는 점이다.When the coupling unit has a gas discharge nozzle for shaping a gas jet surrounding the liquid jet, the gas discharge nozzle is arranged in the beam direction when viewed from the direction of the nozzle opening, with the coupling unit being connected to the optical unit desirable. Here, the gas discharge nozzle may be arranged immediately behind the nozzle opening in the beam direction when viewed in the direction of the nozzle opening. However, an optionally available gas backpressure chamber may be disposed between the nozzle opening and the gas discharge nozzle. In this case, liquid jets that may be generated by the nozzle openings in the beam direction may move through the gas backpressure chamber and may be ejected from the coupling unit through the gas ejection nozzles. The advantage of disposing the gas ejection nozzles in the beam direction when viewed from the nozzle openings is that the liquid jets that can be generated by the nozzle openings, such that the gas jets surrounding the liquid jets in an optimal manner may be generated by the gas ejection nozzles, And may be discharged through a gas discharge nozzle.

변형예로서, 그러나, 가스 방출 노즐이 또한 다른 방식으로 배치될 수도 있다.As a variant, however, the gas discharge nozzles may also be arranged in other ways.

결합 유닛이 액체 제트를 에워싸는 가스 제트를 형상화하기 위한 가스 방출 노즐을 구비하는 경우, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 가스 제트용 가스를 결합 유닛에 공급하기 위해, 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 가스 인터페이스를 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 광학 유닛은 가스 제트용 가스가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 개구를 구비한다. 또한, 결합 유닛은 가스 제트용 가스가 보내질 수도 있는 개구를 구비한다. 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 이들 두 개의 개구는 광학 유닛의 개구에서 방출되는 가스가 결합 유닛의 개구로 유동할 수 있는 방식으로 상호 배치된다. 따라서, 이들 두 개의 개구는, 광학 유닛과 결합 유닛 사이에 선택적으로 에워싸여 광학 유닛의 개구로부터 방출되는 가스가 결합 유닛의 개구로 이동되는 부분과 함께, 가스 인터페이스를 형성한다. 여기서, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 두 개의 개구가 상호 마주하도록 서로 바로 위아래에 위치할 수도 있다. 이 경우, 서로 위아래로 위치한 두 개의 개구가 가스 인터페이스를 형성한다. 그러나, 두 개의 개구가 또한, 서로 측방향으로 다소 오프셋되도록 배치될 수도 있다. 이들 두 개의 개구의 배치와 상관없이, 또한, 광학 유닛과 결합 유닛이 광학 유닛의 개구로부터 방출되는 가스가 결합 유닛의 개구로 이동되는 부분을 에워싸도록 형성될 수도 있다. 이 부분은, 예를 들어, 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 배치되는 하나의 또는 복수 개의 시일에 의해 획정될 수도 있다. 이 경우, 가스 인터페이스는 이 부분과 두 개의 개구에 걸쳐 연장된다.When the coupling unit has a gas discharge nozzle for shaping a gas jet surrounding the liquid jet, in order to supply the gas for jetting the gas to the coupling unit, with the coupling unit connected to the optical unit, It is preferable to form a gas interface therebetween. To this end, the optical unit has an opening through which the gas for gas jet may be emitted from the optical unit. The coupling unit also has an opening through which a gas for gas jet may be sent. With the coupling unit connected to the optical unit, these two openings are interleaved in such a way that the gas emitted from the opening of the optical unit can flow into the opening of the coupling unit. These two openings thus form a gas interface, together with the part of the gas which is selectively surrounded between the optical unit and the coupling unit and released from the opening of the optical unit, to the opening of the coupling unit. Here, in a state where the coupling unit is connected to the optical unit, the two openings may be located directly above and below each other to face each other. In this case, two openings located above and below each other form a gas interface. However, the two openings may also be arranged so that they are offset somewhat laterally from each other. Regardless of the arrangement of these two openings, the optical unit and the coupling unit may also be formed so as to surround a part of the gas emitted from the opening of the optical unit being moved to the opening of the coupling unit. This portion may be defined, for example, by one or a plurality of seals disposed between the optical unit and the coupling unit. In this case, the gas interface extends over this portion and the two openings.

가스 인터페이스의 장점은, 결합 유닛이 광학 유닛과의 연결과는 별개로 가스 제트용 가스를 공급하기 위한 연결부를 구비할 필요가 없기 때문에, 기계 가공 헤드가 콤팩트한 방식으로 구성될 수도 있다는 점이다. 이러한 장점은 가스 제트용 가스가 광학 유닛으로부터 가스 인터페이스를 통해 결합 유닛으로 기체 상태로 또는 액체 상태로 이동되는지 여부와 상관없이 달성된다.The advantage of the gas interface is that the machining head may be constructed in a compact manner, since it is not necessary for the coupling unit to have a connection for supplying the gas for the gas jet separately from the connection with the optical unit. This advantage is achieved irrespective of whether the gas for the gas jet is transferred from the optical unit through the gas interface to the combined unit in a gaseous state or in a liquid state.

그러나, 일 변형예로서, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 가스 제트용 가스를 결합 유닛에 공급하기 위해 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 가스 인터페이스가 형성되지 않을 수도 있다. 이러한 유형의 변형 구성은 광학 유닛으로의 결합 유닛의 연결이 간소화된다는 장점을 갖는다.However, as a variant, a gas interface may not be formed between the optical unit and the coupling unit to supply the gas for gas jet to the coupling unit with the coupling unit connected to the optical unit. This type of modification configuration has the advantage that the connection of the coupling unit to the optical unit is simplified.

결합 유닛이 광학 유닛에 연결되면, 가스 제트용 가스를 결합 유닛에 공급하기 위해, 광학 유닛과 결합 유닛의 사이에 가스 인터페이스가 형성되며, 유리하게는, 빔 방향에서 봤을 때, 가스 인터페이스는 빔 방향에서 봤을 때 마지막에 위치한 광학 유닛의 광학 구성 요소의 전방에 배치된다. 따라서, 광학 유닛을 통하여 이동하는 레이저 빔이 광학 유닛의 마지막 광학 구성 요소를 통과하기 전에 우선 가스 인터페이스의 옆을 지나쳐 이동하여 가스 인터페이스를 우회하거나, 가스 인터페이스를 통하여 이동한다. 이것은 잠재적으로 더 소형의 구성을 가능하게 한다는 장점이 있다. 또한, 이에 따라, 레이저 빔이 결합되어 있으며 가스 제트에 의해 에워싸인 액체 제트가 기계 가공 헤드로부터 방출되는 부분에서 기계 가공 헤드가 더 좁게 형성될 수도 있다. 따라서, 안정적인 액체 제트와 이에 결합된 레이저 빔이 기존에 기계 가공 헤드의 접근이 어려웠던 위치에 간단한 방식으로 도달할 수도 있다. 이에 따라, 대상물의 삼차원 기계 가공이 촉진된다.When the coupling unit is connected to the optical unit, a gas interface is formed between the optical unit and the coupling unit so as to supply the gas for the gas jet to the coupling unit. Advantageously, as viewed in the beam direction, Is located in front of the optical component of the last positioned optical unit as viewed in Fig. Thus, the laser beam traveling through the optical unit travels past the gas interface first, bypassing the gas interface, or moving through the gas interface, before passing through the last optical component of the optical unit. This has the advantage of enabling a potentially smaller configuration. Also, the machining head may thus be formed more narrowly in the portion where the laser beam is coupled and the liquid jet enclosed by the gas jet is ejected from the machining head. Thus, a stable liquid jet and its associated laser beam may arrive in a simple manner at a location where the access to the machining head has previously been difficult. Thus, the three-dimensional machining of the object is promoted.

그러나, 일 변형예로서, 빔 방향에서 봤을 때, 가스 인터페이스가 빔 방향에서 봤을 때 마지막에 위치한 광학 유닛의 광학 구성 요소와 동일한 높이에 배치되거나, 빔 방향에서 봤을 때 마지막에 위치한 광학 유닛의 광학 구성 요소의 후방에 배치될 수도 있다.However, as a variant, it is also possible, in terms of the beam direction, to place the gas interface at the same height as the optical component of the last positioned optical unit when viewed in the beam direction, or in the optical configuration of the last positioned optical unit It may be disposed behind the element.

결합 유닛이 액체 제트를 에워싸는 가스 제트를 형상화하기 위한 가스 방출 노즐을 구비하는 경우, 그리고 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 가스 제트용 가스를 결합 유닛에 공급하기 위해 가스 인터페이스가 형성되는 경우, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 가스 인터페이스가 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면에 대하여 각도를 이루며 정렬되는 가스 인터페이스 영역을 구비하는 것이 바람직하다. 여기서, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 가스 인터페이스가 빔 방향에서 봤을 때 광학 유닛의 마지막에 위치한 광학 구성 요소의 전방에 배치되는지, 후방에 배치되는지, 또는 동일한 높이에 배치되는지는 문제가 되지 않는다.When the joining unit has a gas discharge nozzle for shaping a gas jet surrounding the liquid jet and when a gas interface is formed to supply the gas for gas jet to the coupling unit with the coupling unit connected to the optical unit And a gas interface area which is angularly aligned with respect to a plane in which the gas interface is vertically aligned with the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit. Here, it is a problem that the gas interface is disposed in front of, at the rear of, or at the same height as the optical component positioned at the end of the optical unit when viewed in the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit It does not.

이러한 가스 인터페이스 영역은 가스 인터페이스를 통과하여 연장되며, 따라서 가스 제트용 가스가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구와 가스 제트용 가스가 이동될 수도 있는 결합 유닛의 개구 사이에서 연장되며, 또한 이들 개구를 둘러싸고 있는 광학 유닛과 결합 유닛의 표면 사이에서 연장된다. 따라서, 광학 유닛으로부터 결합 유닛으로 이동되는 가스 제트에 공급되는 가스가 광학 유닛의 개구로부터 결합 유닛의 개구로 바로 유동하도록 광학 유닛의 개구가 결합 유닛의 개구 바로 위에 위치하면, 가스 인터페이스 영역이 서로 위아래로 위치한 광학 유닛과 결합 유닛의 표면의 두 개의 개구 둘레 부분에 의해 획정되며, 개구로 인해 광학 유닛과 결합 유닛의 표면이 존재하지 않는 두 개의 개구 부분에서도 계속해서 연장 형성된다. 여기서, 가스 인터페이스가 두 개의 개구 둘레에 위치한 표면 부분에 의해 획정되는지 여부 또는 상기 부분이 가스 인터페이스의 바로 외측까지 연장되는지 여부는 중요하지 않다. 반대로, 광학 유닛의 개구가 결합 유닛의 개구 바로 위에 위치하지 않으며 광학 유닛의 개구로부터 방출되는 가스 제트에 공급되는 가스가 광학 유닛과 결합 유닛 사이에 에워싸인 부분을 통해 결합 유닛의 개구로 이동되면, 가스 인터페이스 영역이 광학 유닛의 개구 둘레에 위치한 광학 유닛의 표면 부분과 결합 유닛의 개구 둘레에 위치한 결합 유닛의 표면 부분 사이에서 연장된다. 개구 둘레 부분에서 광학 유닛의 표면과 결합 유닛의 표면 사이의 간격이 일정하며, 따라서 이 부분에서 두 개의 표면이 상호 평행한 방향으로 연장되면, 가스 인터페이스 영역이 광학 유닛의 표면과 평행하게 그리고 결합 유닛의 표면과 평행하게 연장되어 두 개의 표면 사이에서 연장되며, 이들 두 개의 개구로 인해 광학 유닛과 결합 유닛의 개개의 표면이 존재하지 않는 부분에서도 계속해서 연장 형성된다. 여기서, 가스 인터페이스가 두 개의 개구 둘레에 위치한 표면 부분에 의해 획정되는지 여부 또는 상기 두 개의 개구가 가스 인터페이스의 바로 외측까지 연장되는지 여부는 중요하지 않다. 반대로, 가스 인터페이스 내부에서 이들 표면과 수직 방향으로 측정한 두 개의 표면 사이의 간격이 변경되도록 광학 유닛의 표면이 결합 유닛의 표면에 대하여 각도를 이루며 연장되면, 가스 인터페이스 영역이 이들 두 개의 표면 사이에서 연장된다. 여기서, 가스 인터페이스 영역은 광학 유닛의 표면에 대하여 그리고 결합 유닛의 표면에 대하여 동일한 각도를 가지며, 개구로 인해 광학 유닛과 결합 유닛의 개개의 표면이 존재하지 않는 부분에서도 계속해서 연장 형성된다. 여기서, 가스 인터페이스가 두 개의 개구 둘레에 위치한 이들 표면 부분에 의해 획정되는지 여부 또는 상기 두 개의 개구가 가스 인터페이스의 바로 외측까지 연장되는지 여부는 마찬가지로 중요하지 않다. This gas interface area extends through the gas interface and thus extends between the opening of the optical unit where the gas for gas jet may be emitted from the optical unit and the opening of the coupling unit where the gas for gas jet may be moved, And between the surface of the coupling unit and the optical unit surrounding these openings. Therefore, when the opening of the optical unit is positioned directly above the opening of the coupling unit so that the gas supplied to the gas jet moving from the optical unit to the coupling unit flows directly from the opening of the optical unit to the opening of the coupling unit, And the aperture is defined by two aperture-circumferential portions of the surface of the coupling unit and is extended continuously in the two aperture portions where the surface of the optical unit and coupling unit is not present due to the aperture. Here, it does not matter whether the gas interface is defined by the surface portion located around the two openings or whether the portion extends just beyond the gas interface. Conversely, if the opening of the optical unit is not located directly above the opening of the coupling unit and the gas supplied to the gas jet emitted from the opening of the optical unit is moved to the opening of the coupling unit through the portion enclosed between the optical unit and the coupling unit, The gas interface region extends between the surface portion of the optical unit located around the aperture of the optical unit and the surface portion of the coupling unit located around the aperture of the coupling unit. The distance between the surface of the optical unit and the surface of the coupling unit at the opening perimeter portion is constant so that the two surfaces in this portion extend in mutually parallel directions so that the gas interface area is parallel to the surface of the optical unit, And extends continuously between the two surfaces due to these two openings even at the portions where the individual surfaces of the optical unit and the coupling unit are not present. Here, it does not matter whether the gas interface is defined by surface portions located around the two openings or whether the two openings extend just beyond the gas interface. Conversely, if the surface of the optical unit is extended at an angle to the surface of the coupling unit so that the distance between the two surfaces measured in the direction perpendicular to these surfaces within the gas interface is changed, . Here, the gas interface region has the same angle with respect to the surface of the optical unit and with respect to the surface of the coupling unit, and is continuously extended even in a portion where the optical unit and the individual surface of the coupling unit do not exist due to the opening. Here, it is equally important whether the gas interface is defined by these surface portions located around the two openings or whether the two openings extend just beyond the gas interface.

광학 유닛의 개구 둘레에 위치한 광학 유닛의 표면 부분과 결합 유닛의 개구 둘레에 위치한 결합 유닛의 표면 부분이 곡선형으로 형성될 수도 있기 때문에, 가스 인터페이스 영역이 또한 곡선형으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 결합 유닛이, 예를 들어, 원통형 부분을 구비할 수도 있으며, 가스 제트에 가스를 공급하기 위한 개구가 상기 원통형 부분의 반경 방향 외부 영역에 배치된다. 또한, 광학 유닛은, 예를 들어, 원형 단면을 갖는 개구를 구비할 수도 있으며, 결합 유닛을 광학 유닛에 연결하기 위해 결합 유닛의 원통형 부분이 이 개구 내부로 밀어 넣어질 수도 있다. 이 경우, 가스 제트용 가스가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구가 원형 단면을 갖는 개구의 내측에 배치될 수도 있다. 따라서 가스 인터페이스가 결합 유닛의 원통형 부분에 위치하기 때문에, 가스 인터페이스 영역 또한 결합 유닛의 원통형 부분의 형상을 따르게 된다. 따라서, 이 경우, 가스 인터페이스 영역도 곡선형이다.Since the surface portion of the optical unit located around the opening of the optical unit and the surface portion of the coupling unit located around the opening of the coupling unit may be curved, the gas interface region may also be formed in a curved shape. Thus, the coupling unit may have, for example, a cylindrical portion, and an opening for supplying gas to the gas jet is disposed in the radially outer region of the cylindrical portion. The optical unit may also have, for example, an opening having a circular cross-section, and the cylindrical portion of the coupling unit may be pushed into the opening to connect the coupling unit to the optical unit. In this case, the opening of the optical unit in which the gas for gas jet may be emitted from the optical unit may be disposed inside the opening having the circular cross-section. Thus, since the gas interface is located in the cylindrical portion of the coupling unit, the gas interface area also conforms to the shape of the cylindrical portion of the coupling unit. Therefore, in this case, the gas interface area is also curved.

가스 인터페이스 영역이 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면에 대하여 각도를 이루며 정렬되어 있다는 것은 가스 인터페이스 내에서, 가스 인터페이스 영역의 각각의 지점의 경우 이 지점의 법선이 빔 방향에 대하여 각도를 이루며 또한 상기 법선이 이에 따라 빔 방향과 평행하게 정렬되어 있지 않다는 것을 의미한다. 이에 따라, 광학 유닛에 연결되기 위한 결합 유닛이 광학 유닛에 대하여 빔 방향과 반대 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 이에 따라 간단한 방식으로 광학 유닛에 연결 가능하도록 구성된다면, 가스 인터페이스가 간단한 방식으로 밀봉될 수도 있다는 장점이 있다. 그 이유는 가스 인터페이스 영역이 결합 유닛의 이동 방향에 대하여 각도를 이루며 정렬되기 때문으로, 따라서, 광학 유닛으로의 결합 유닛의 연결 시에, 결합 유닛의 개구와 광학 유닛의 개구가 광학 유닛의 개구 둘레에 위치한 광학 유닛 표면 부분의 법선 방향 및 결합 유닛의 개구 둘레에 위치한 결합 유닛 표면 부분의 법선 방향으로 이동되는 것이 아니라, 측방향으로 수렴된다. 따라서, 가스 인터페이스가 간단한 방식으로 밀봉될 수도 있다. The fact that the gas interface area is arranged at an angle to a plane aligned perpendicularly to the beam direction means that within the gas interface the normal of this point at each point of the gas interface area is at an angle to the beam direction, Which means that the normal is not aligned parallel to the beam direction accordingly. Accordingly, if the coupling unit for coupling to the optical unit is configured to be movable in the direction opposite to the beam direction with respect to the optical unit and is thus configured to be connectable to the optical unit in a simple manner, the gas interface may be sealed in a simple manner . This is because the gas interface area is arranged at an angle with respect to the moving direction of the coupling unit so that when the coupling unit is connected to the optical unit, the opening of the coupling unit and the opening of the optical unit are aligned with each other, In the normal direction of the surface of the optical unit positioned at the center of the optical unit and the normal direction of the surface of the coupling unit surface located around the opening of the coupling unit. Thus, the gas interface may be sealed in a simple manner.

결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 가스 인터페이스는 빔 방향과 평행한 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 이것은 가스 인터페이스 내에서, 가스 인터페이스 영역의 각각의 지점의 경우 이 지점의 법선이 빔 방향과 수직 방향으로 정렬된다는 것을 의미한다. 이에 따라, 여기서, 가스 인터페이스 영역이 결합 유닛의 이동 방향과 평행한 방향으로 정렬되며 이에 따라 결합 유닛의 개구가 광학 유닛의 개구 전방에서 개구 둘레에 위치한 결합 유닛의 표면 부분을 따라 밀어 넣어지기 때문에, 광학 유닛에 연결되기 위한 결합 유닛이 광학 유닛에 대하여 빔 방향과 반대 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 이에 따라 간단한 방식으로 광학 유닛에 연결 가능하도록 구성된다면, 가스 인터페이스가 간단한 방식으로 밀봉될 수도 있다는 장점이 있다. 이러한 장점을 달성하기 위해, 가스 인터페이스 내부의 가스 인터페이스 영역이 평면형으로 평평하게 형성되는지 또는 곡선형인지는 문제가 되지 않는다. 이에 따라, 결합 유닛이, 예를 들어, 원통형 부분을 구비할 수도 있으며, 가스 제트에 가스를 공급하기 위한 개구가 상기 원통형 부분의 반경 방향 외부 영역에 배치되는 반면, 광학 유닛은 원형 단면을 갖는 개구를 구비하여, 결합 유닛을 광학 유닛에 연결하기 위해 결합 유닛의 원통형 부분이 이 개구 내부로 밀어 넣어질 수도 있다. 이 경우, 가스 제트용 가스가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구가 원형 단면을 갖는 개구의 내측에 배치될 수도 있다. 따라서, 이 경우, 가스 인터페이스 영역도 곡선형이다. 그러나, 결합 유닛이, 예를 들어, 정사각형 단면을 갖는 부분을 구비할 수도 있으며, 가스 제트에 가스를 공급하기 위한 개구가 이 부분의 네 개의 평평한 외측면 중 하나에 배치된다. 여기서, 광학 유닛이 마찬가지로 정사각형 단면을 갖는 개구를 구비할 수도 있어, 결합 유닛을 광학 유닛에 연결하기 위해 이 개구 내부로 결합 유닛의 부분이 빔 방향의 반대 방향으로 밀어 넣어질 수도 있다. 이 경우, 가스 제트용 가스가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 광학 유닛의 개구는 정사각형 단면을 갖는 개구의 내측으로 네 개의 평평한 측면 중 하나에 배치될 수도 있다. 따라서, 이 경우, 가스 인터페이스 영역은 평면형으로 평평하게 형성된다.With the coupling unit connected to the optical unit, the gas interface preferably extends in a direction parallel to the beam direction. This means that within the gas interface, for each point in the gas interface area, the normal of this point is aligned perpendicular to the beam direction. Thus, here, since the gas interface area is aligned in a direction parallel to the moving direction of the coupling unit and thus the opening of the coupling unit is pushed along the surface part of the coupling unit located around the opening in front of the opening of the optical unit, The advantage that the gas interface may be sealed in a simple manner if the coupling unit for connection to the optical unit is configured to be movable in the direction opposite to the beam direction with respect to the optical unit and thus is connectable to the optical unit in a simple manner have. To achieve this advantage, it does not matter whether the gas interface area within the gas interface is planarly flat or curved. Thus, the coupling unit may have, for example, a cylindrical portion, and an opening for supplying gas to the gas jet is arranged in the radially outer region of the cylindrical portion, while the optical unit has an opening So that the cylindrical portion of the coupling unit may be pushed into the opening to connect the coupling unit to the optical unit. In this case, the opening of the optical unit in which the gas for gas jet may be emitted from the optical unit may be disposed inside the opening having the circular cross-section. Therefore, in this case, the gas interface area is also curved. However, the coupling unit may, for example, have a portion with a square cross section, and an opening for supplying gas to the gas jet is disposed at one of the four flat outer surfaces of this portion. Here, the optical unit may also have an opening with a square cross section so that a portion of the coupling unit may be pushed into the opening in the opposite direction of the beam direction to connect the coupling unit to the optical unit. In this case, the opening of the optical unit, from which the gas for gas jet may be emitted from the optical unit, may be disposed on one of the four flat sides to the inside of the opening having a square cross section. Thus, in this case, the gas interface area is formed flat and flat.

변형예로서, 그러나, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 가스 인터페이스는 적어도 일부가 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면과 평행한 방향으로 정렬되는 가스 인터페이스 영역을 구비할 수도 있다.As a variant, however, with the coupling unit connected to the optical unit, the gas interface may also have a gas interface area which is aligned in a direction parallel to the plane at least a part of which is aligned vertically with the beam direction.

유리하게는, 결합 유닛은 가스 인터페이스를 가스 방출 노즐에 연결하는 적어도 하나의 가스 덕트를 구비한다. 이에 따라, 광학 유닛으로부터 전달되는 가스가 가스 제트용 가스가 이동될 수도 있는 결합 유닛의 개구로 보내져 개구에서 가스 덕트를 통해 가스 방출 노즐로 보내지도록 되어 있기 때문에 가스 방출 노즐에 가스가 간단한 방식으로 공급될 수 있다는 장점이 있다. 여기서, 가스 덕트로부터의 가스가 먼저 선택적으로 이용 가능한 가스 역압 챔버로 보내진 다음 가스 방출 노즐로 보내지는지 여부 또는 가스가 가스 방출 노즐로 바로 보내지는지 여부는 문제가 되지 않는다. Advantageously, the coupling unit has at least one gas duct connecting the gas interface to the gas discharge nozzle. Thereby, since the gas delivered from the optical unit is sent to the opening of the coupling unit, where the gas for the gas jet can be moved, and is sent through the gas duct to the gas discharge nozzle, the gas is supplied to the gas discharge nozzle in a simple manner There is an advantage that it can be. Here, it does not matter whether the gas from the gas duct is first sent to an optionally available gas backpressure chamber and then to a gas discharge nozzle, or whether the gas is sent directly to the gas discharge nozzle.

변형예로서, 그러나, 가스 방출 노즐에 가스가 다른 방식으로 공급됨으로 인해 결합 유닛이 이러한 유형의 어떠한 가스 덕트도 구비하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 가스 제트용 가스가 통과하여 이동될 수도 있는 결합 유닛의 개구가 직접 가스 방출 노즐에 연결되거나 선택적으로 이용 가능한 가스 역압 챔버에 연결되는 경우가 이에 해당한다. 이러한 유형의 변형 구성은 기계 가공 헤드가 더 콤팩트한 구성으로 형성될 수도 있으며, 따라서, 기계 가공 헤드가 도달하기 어려운 위치에도 더 용이하게 도달할 수 있게 되어 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다는 장점이 있다.As a variant, however, the coupling unit may not have any gas duct of this type due to the gas being supplied in a different way to the gas discharge nozzle. This is the case, for example, where the opening of the coupling unit, through which the gas for the gas jet may be moved, may be connected directly to the gas discharge nozzle or alternatively to an available gas backpressure chamber. This type of deformation configuration has the advantage that the machining head may be formed in a more compact configuration and therefore can be reached more easily in difficult to reach positions of the machining head, simplifying the three-dimensional machining of the object .

결합 유닛이 가스 방출 노즐을 구비하는 경우, 결합 유닛은 유리하게는 가스 방출 노즐이 배치되는 교체 가능한 헤드 선단 유닛을 구비한다. 이에 따라, 가스 방출 노즐이 마모 신호를 보이며 이에 따라 가스 방출 노즐에 의해 발생 가능한 가스 제트가 더 이상 최적의 방식으로 액체 제트를 에워싸지 못하면, 가스 방출 노즐을 구비하는 헤드 선단 유닛이 간단한 방식으로 교체될 수도 있다는 장점이 있다.When the coupling unit is provided with a gas discharge nozzle, the coupling unit advantageously has a replaceable head-end unit in which a gas discharge nozzle is disposed. Thus, if the gas discharge nozzle exhibits a wear signal and thus the gas jet, which can be generated by the gas discharge nozzle, no longer encompasses the liquid jet in an optimal manner, the head end unit with the gas discharge nozzle is replaced There is an advantage that it can be.

변형예로서, 결합 유닛이 가스 방출 노즐을 구비한 이러한 헤드 선단 유닛을 구비하지 않을 수도 있다.Alternatively, the coupling unit may not have such a head-end unit with a gas discharge nozzle.

결합 유닛이 가스 방출 노즐과 헤드 선단 유닛을 구비하며 가스 방출 노즐이 헤드 선단 유닛에 배치되는 경우, 헤드 선단 유닛은 원추형의 외형을 갖는 것이 바람직하다. 헤드 선단 유닛이 기계 가공 헤드의 선단에 배치되기 때문에, 이러한 구성은 액체 제트와 가스 제트가 방출되는 기계 가공 헤드의 선단이 얇게 형성된다는 장점이 있다. 따라서, 기계 가공 헤드가 접근이 어려운 위치에 더 용이하게 도달할 수도 있어, 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다.When the coupling unit has the gas discharge nozzle and the head front end unit and the gas discharge nozzle is disposed in the head front end unit, the head front end unit preferably has a conical outer shape. Since the head end unit is disposed at the tip of the machining head, this arrangement has the advantage that the tip of the machining head, from which the liquid jet and the gas jet are emitted, is formed thin. Thus, the machining head can more easily reach a difficult-to-access position, thereby simplifying the three-dimensional machining of the object.

바람직한 일 변형예로서, 헤드 선단 유닛은 액체 제트와 가스 제트가 기계 가공 헤드로부터 방출되는 위치로 갈수록 점차 가늘어지게 형성된다. 이것은 마찬가지로, 기계 가공 헤드의 이 위치의 부분이 더 얇게 형성되며, 따라서 기계 가공 헤드가 기존에 접근이 어려웠던 위치에 도달할 수도 있다는 장점이 있다. 따라서, 대상물의 삼차원 기계 가공이 간소화된다.In a preferred variant, the head-end unit is formed so that the liquid jets and the gas jets are gradually tapered to the position where they are ejected from the machining head. This likewise has the advantage that a portion of this position of the machining head is made thinner and therefore the machining head can reach a position that was previously difficult to access. Thus, the three-dimensional machining of the object is simplified.

변형예로서, 그러나, 헤드 선단 유닛이 원추형 외형으로도 형성되지 않고, 액체 제트와 가스 제트가 기계 가공 헤드로부터 방출되는 위치로 갈수록 점차 가늘어지게 형성되지 않을 수도 있다.As a variant, however, the head-end unit is not also formed in a conical shape and may not be formed gradually tapering to the position where the liquid jet and gas jet are ejected from the machining head.

결합 유닛이 가스 방출 노즐 및 선택적으로 교체 가능한 헤드 선단 유닛을 구비하는지와 상관없이, 액체 제트를 발생시키기 위한 노즐 개구를 구비하는 노즐이 교체 가능한 노즐 블록에 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 교체 가능한 노즐 블록은 액체 챔버를 획정하는 결합 유닛의 벽에 삽입될 수도 있으며, 또는 액체 챔버를 획정하는 결합 유닛의 벽을 형성할 수도 있다. 교체 가능한 노즐 블록은, 노즐이 마모 신호를 보이며 이에 따라 노즐 개구에 의해 발생 가능한 액체 제트가 감소된 길이에 걸쳐 안정적이거나 더 이상 전혀 안정적이지 않은 경우, 노즐을 구비한 노즐 블록이 간단한 방식으로 교체될 수 있도록 한다는 장점이 있다.Desirably, the nozzle having a nozzle opening for generating a liquid jet is disposed in a replaceable nozzle block, regardless of whether the coupling unit has a gas discharge nozzle and an optionally replaceable head-end unit. Here, the replaceable nozzle block may be inserted into the wall of the coupling unit defining the liquid chamber, or may form a wall of the coupling unit defining the liquid chamber. The replaceable nozzle block is configured such that the nozzle block with the nozzle is replaced in a simple manner if the nozzle exhibits a wear signal and thus the liquid jet that can be generated by the nozzle opening is stable over a reduced length or is no longer stable at all It is advantageous.

변형예로서, 그러나, 결합 유닛이 액체 제트를 발생시키기 위한 노즐 개구를 구비하는 노즐이 배치되는 교체 가능한 노즐 블록을 포함하지 않을 수도 있다. As a variant, however, the coupling unit may not include a replaceable nozzle block in which a nozzle having a nozzle opening for generating a liquid jet is disposed.

결합 유닛은, 유리하게는, 일측이 개방되며 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 광학 유닛이 내부로 돌출되는 공동을 구비한다. 이것은 결합 유닛이 광학 유닛에 간단한 방식으로 연결 가능하다는 장점을 제공한다. 또한, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 빔 방향에서 봤을 때 광학 유닛의 마지막에 위치한 광학 구성 요소가 공동에 배치될 수도 있으며, 이에 따라, 결합 유닛에 의해 외측으로 돌출될 수도 있도록 한다는 장점이 있다. 여기서, 그럼에도 불구하고, 결합 유닛이 광학 유닛으로부터 제거되면, 빔 방향에서 봤을 때 광학 유닛의 마지막에 위치한 광학 구성 요소에 반경 방향으로 접근 가능할 수도 있다.The coupling unit advantageously has a cavity in which the optical unit is projected inward with one side open and the coupling unit connected to the optical unit. This provides the advantage that the coupling unit can be connected to the optical unit in a simple manner. It is also advantageous that the optical component located at the end of the optical unit when viewed in the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit may be disposed in the cavity and thus be projected outwardly by the coupling unit . Here, nevertheless, when the coupling unit is removed from the optical unit, it may be radially accessible to the optical component located at the end of the optical unit when viewed in the beam direction.

변형예로서, 그러나, 결합 유닛이 일측이 개방된 이러한 유형의 공동을 구비하지 않을 수도 있다.As a variant, however, the coupling unit may not have this type of cavity open on one side.

결합 유닛이 일측이 개방되며 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 광학 유닛이 내부로 돌출되는 공동을 구비하는지 여부와 상관없이, 광학 유닛은 덮개를 형성하며 액체 인터페이스에서 결합 유닛을 에워싸는 것이 바람직하다. 따라서, 액체 인터페이스가 덮개의 내측에 배치된다. 이에 따라, 액체 챔버로 공급되는 액체가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 개구가 덮개의 내측에 위치하게 된다. 따라서, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되지 않은 경우에, 액체 챔버로 공급되는 액체가 광학 유닛으로부터 방출될 수도 있는 개구가 더 잘 보호된다. 또한, 덮개는 광학 유닛으로의 결합 유닛의 연결이 더 잘 안내되도록 하는 장점을 갖는다.Regardless of whether the coupling unit is open at one side and the coupling unit is connected to the optical unit, whether or not the optical unit has a cavity protruding inward, it is preferable that the optical unit forms a cover and surrounds the coupling unit at the liquid interface Do. Thus, the liquid interface is disposed inside the cover. Thereby, the opening, in which the liquid supplied to the liquid chamber may be discharged from the optical unit, is located inside the cover. Thus, in the case where the coupling unit is not connected to the optical unit, the opening, through which the liquid supplied to the liquid chamber may be emitted from the optical unit, is better protected. In addition, the lid has the advantage that the connection of the coupling unit to the optical unit is better guided.

변형예로서, 그러나, 광학 유닛이 덮개를 형성하지 않을 수도 있으며, 또는 광학 유닛이 액체 인터페이스에서 결합 유닛을 에워싸지 않을 수도 있다.As a variant, however, the optical unit may not form a cover, or the optical unit may not enclose the coupling unit at the liquid interface.

액체 챔버의 일측은, 유리하게는, 레이저 빔의 레이저 광에 투과성을 갖는 투명 구성 요소에 의해 폐쇄되어 있으며, 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서, 이러한 투명 구성 요소는 빔 방향으로 액체 챔버의 전방에 배치된다. 이에 따라, 광학 유닛에 의해 초점이 맞추어질 수 있는 레이저 빔이 투명 구성 요소를 통해 액체 챔버로 보내질 수도 있어 액체 제트로의 레이저 빔의 결합이 촉진된다는 장점이 있다.One side of the liquid chamber is advantageously closed by a transparent component having transparency to the laser beam of the laser beam and in the state in which the coupling unit is connected to the optical unit, As shown in Fig. This has the advantage that the laser beam that can be focused by the optical unit may be sent to the liquid chamber through the transparent component, thereby facilitating the coupling of the laser beam to the liquid jet.

그러나, 일 변형예로서, 액체 챔버의 일측이 레이저 빔의 레이저 광에 투과성을 갖는 투명 구성 요소에 의해 폐쇄되지 않을 수도 있다.However, as a variant, one side of the liquid chamber may not be closed by a transparent component having transparency to the laser beam of the laser beam.

노즐 개구는 20㎛ 내지 150㎛ 범위의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우 노즐이 비용 효율적인 방식으로 제조될 수도 있으며, 그럼에도 불구하고 직경이 작은 노즐 개구를 구비한다는 장점이 있다. 노즐 개구는 특히, 40㎛ 내지 80㎛ 범위의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 노즐 개구에 의해 레이저 빔이 최적의 방식으로 결합될 수도 있는 직경을 갖는 액체 제트가 발생될 수도 있다는 장점이 있다. 또 다른 바람직한 변형예에 있어서, 노즐 개구의 직경이 40㎛ 미만이며, 특히, 30㎛ 미만 또는 20㎛ 미만인 것이 바람직하다. 이에 따라, 상당히 작은 직경을 갖는 액체 제트가 발생될 수도 있다는 장점이 있으며, 따라서, 대상물의 더 정제된 그리고 더 정밀한 기계 가공이 가능하다.The nozzle opening preferably has a diameter in the range of 20 to 150 mu m. In this case, the nozzle may be manufactured in a cost-effective manner and nevertheless has the advantage of having a nozzle opening with a small diameter. The nozzle orifice preferably has a diameter in the range of 40 탆 to 80 탆. In this case, there is an advantage that a liquid jet having a diameter may be generated by which the laser beam may be coupled in an optimal manner by the nozzle opening. In another preferred variant, it is preferred that the diameter of the nozzle opening is less than 40 占 퐉, in particular less than 30 占 퐉 or less than 20 占 퐉. This has the advantage that a liquid jet with a very small diameter may be generated, thus enabling a more refined and more precise machining of the object.

변형예로서, 그러나, 노즐 개구가 80㎛를 초과하는 또는 150㎛를 초과하는 직경을 가질 수도 있다.As a variant, however, the nozzle opening may have a diameter greater than 80 占 퐉 or greater than 150 占 퐉.

레이저 빔은 광학 유닛에 의해 직경이 노즐 개구 직경의 최대 2/3의, 특히 바람직하게는 최대 1/2의 크기를 갖는 일 지점에 초점이 맞추어질 수 있는 것이 바람직하다. 이것은, 초점에서 레이저 빔 에너지의 적어도 95%가 바람직하게는 노즐 개구 직경의 최대 2/3의, 특히 최대 1/2의 크기의 직경을 갖는 원의 내부에서 빔 방향과 수직 방향으로 정렬된 영역을 통과함을 의미한다. 유리한 일 변형예에 있어서, 레이저 빔 에너지의 적어도 98%는 이러한 원 내부의 일 영역을 통과한다. 이에 따라, 노즐 개구에 의해 최적의 방식으로 발생 가능한 액체 제트에 레이저 빔이 결합될 수도 있다는 장점이 있다.The laser beam is preferably capable of being focused by the optical unit to a point whose diameter has a magnitude of at most 2/3 of the nozzle opening diameter, particularly preferably at most 1/2. This means that at least 95% of the energy of the laser beam at the focal point is preferably aligned in a direction perpendicular to the beam direction within a circle having a diameter of at most 2/3 of the nozzle opening diameter, It means passing. In an advantageous variant, at least 98% of the energy of the laser beam passes through one region within this circle. There is thus the advantage that the laser beam can be coupled to the liquid jet which can be generated in an optimal manner by the nozzle opening.

변형예로서, 그러나, 광학 유닛에 의해 레이저 빔이 노즐 개구 직경의 절반보다 크거나 2/3보다 큰 크기의 직경을 갖는 일 지점에 초점이 맞추어질 수도 있다.As a variant, however, the optical unit may focus on a point where the laser beam has a diameter greater than half the nozzle opening diameter or greater than 2/3 the diameter.

액체 제트 레이저 공작 기계는 본 발명에 따른 기계 가공 헤드를 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 또한, 기계 가공 헤드가 액체 제트 레이저 공작 기계와 별개로 제작, 시판 및 보관될 수도 있다.The liquid jet laser machine preferably comprises a machining head according to the invention. However, the machining heads may also be manufactured, marketed and stored separately from the liquid jet laser machine tools.

본 발명에 따른 기계 가공 헤드를 포함하는 액체 제트 레이저 공작 기계의 경우, 상기 액체 제트 레이저 공작 기계는 또한, 유리하게는, 적어도 하나의 광학 구성 요소를 구비하는 광학 유닛에 의해 초점이 맞추어질 수 있으며 결합 유닛이 광학 유닛에 연결되어 있는 상태에서 광학 유닛에 의해 빔 방향으로 결합 유닛의 액체 챔버를 통해 노즐 개구로 보내질 수 있으면서 노즐 개구에 의해 발생 가능하고 빔 방향으로 연장되는 액체 제트에 결합될 수 있는 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저를 포함한다. 그러나, 또한, 액체 제트 레이저 공작 기계가 이러한 레이저를 구비하지 않고, 별개의 레이저에 의해 발생 가능한 레이저 빔용 포트(port)만을 구비할 수도 있다. 여기서, 포트는 필요에 따라 다양하게 구성될 수도 있다. 이에 따라, 레이저 빔이 액체 제트 레이저 공작 기계로 보내지도록 하기 위해, 상기 포트가, 예를 들어, 창(window), 렌즈 구성 요소, 또는 미러(mirror)를 포함할 수도 있으며, 레이저 빔은 기계 가공 헤드로 전방으로 안내될 수도 있다. 그러나, 광 전도체에 의해 별개의 레이저로부터 액체 제트 레이저 공작 기계로 안내된 레이저 빔이 액체 제트 레이저 공작 기계 내부로 보내지도록 하기 위하여, 포트가 또한, 광 전도체를 부착하기 위한 결합 위치일 수도 있으며, 레이저 빔은 기계 가공 헤드로 전방으로 안내될 수도 있다.In the case of a liquid jet laser machine tool comprising a machining head according to the invention, the liquid jet laser machine tool may also advantageously be focused by an optical unit comprising at least one optical component Which can be sent by the optical unit to the nozzle opening through the liquid chamber of the coupling unit in the beam direction with the coupling unit connected to the optical unit and which can be generated by the nozzle opening and which can be coupled to the liquid jet extending in the beam direction And a laser for generating a laser beam. However, it is also possible that the liquid jet laser machine tool does not have such a laser, but only a port for a laser beam which can be generated by a separate laser. Here, the ports may be variously configured as needed. Thus, in order for the laser beam to be directed to the liquid jet laser machine tool, the port may comprise, for example, a window, a lens component, or a mirror, It may be guided forward by the head. However, the port may also be a mating position for attaching the photoconductor, so that the laser beam guided from the separate laser to the liquid jet laser machine tool by the photoconductor is directed into the liquid jet laser machine tool, The beam may be directed forward to the machining head.

액체 제트 레이저 공작 기계가 레이저를 포함하는지 여부 또는 레이저 빔이 별개의 레이저에 의해 발생되어 포트를 통해 액체 제트 레이저 공작 기계 내부로 유입되는지 여부와 상관없이, 액체 제트 레이저 공작 기계는 시준(collimation) 유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 시준 유닛의 제공은, 상기 레이저 빔이 기계 가공 헤드에서 액체 제트에 결합되기 전에, 레이저 빔이 최적의 방식으로 시준 처리될 수도 있다는 장점을 제공한다.Regardless of whether the liquid jet laser machine tool comprises a laser, or whether the laser beam is generated by a separate laser and flows into the liquid jet laser machine tool through the port, the liquid jet laser machine tool comprises a collimation unit . The provision of such a collimation unit offers the advantage that the laser beam may be collimated in an optimal manner before the laser beam is coupled to the liquid jet at the machining head.

변형예로서, 그러나, 액체 제트 레이저 공작 기계가 또한 시준 유닛을 포함하지 않을 수도 있다.As a variant, however, the liquid jet laser machine tool may also not include a collimating unit.

시준 유닛을 포함하는 액체 제트 레이저 공작 기계의 경우, 시준 유닛의 개별 광학 구성 요소 또는 전체 시준 유닛이 빔 방향 뿐만 아니라 빔 방향의 반대 방향으로 이동 가능한 것이 바람직하다. 여기서, 용어 "빔 방향(beam direction)"은 레이저 빔이 시준 유닛의 부분에서 정렬되는 방향을 의미한다. 레이저 빔이 시준 유닛과 기계 가공 헤드의 광학 유닛 사이에서, 예를 들어, 미러에 의해 진행 방향이 변경되는 경우, 시준 유닛의 부분에서의 빔 방향이 또한, 기계 가공 헤드 내부의 빔 방향으로부터 벗어날 수도 있다. 이와 상관없이, 시준 유닛의 개개의 구성 요소가 또는 전체 시준 유닛이 빔 방향 및 빔 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있음에 따라, 기계 가공 헤드에서 레이저 빔이 최적의 방식으로 액체 제트에 결합될 수 있다는 장점이 있으며, 기계 가공 헤드의 광학 유닛은 어떠한 이동 가능한 광학 구성 요소를 전혀 구비하지 않거나, 최소한도로 아주 적은 개수만을 구비한다. 이에 따라, 기계 가공 헤드가 더 간단한 구조로, 더 소형으로, 그리고 더 콤팩트한 방식으로 구성될 수 있으며, 따라서, 기계 가공 헤드가 더 비용 효율적인 방식으로 제조될 수도 있다. 또한, 이러한 더 콤팩트한 구성의 기계 가공 헤드에 의해 대상물의 삼차원 기계 가공이 촉진된다.In the case of a liquid jet laser machine tool comprising a collimating unit, it is preferred that the individual optical components of the collimating unit or the entire collimating unit are movable in the opposite direction of the beam direction as well as the beam direction. Here, the term "beam direction" means the direction in which the laser beam is aligned at the portion of the collimating unit. When the laser beam changes its direction of travel between the collimating unit and the optical unit of the machining head, for example by a mirror, the beam direction at the part of the collimating unit may also deviate from the beam direction inside the machining head have. Regardless, as the individual components of the collimating unit or the entire collimating unit can move in the opposite directions of the beam direction and the beam direction, the laser beam at the machining head can be coupled to the liquid jet in an optimal manner And the optical unit of the machining head does not have any movable optical components at all, or at least has only a small number of movable optical components. Thus, the machining head can be constructed in a simpler structure, in a smaller size, and in a more compact manner, and thus the machining head may be manufactured in a more cost effective manner. In addition, the three-dimensional machining of the object is facilitated by such a more compact construction of the machining head.

변형예로서, 그러나, 시준 유닛의 어떠한 광학 구성 요소도 빔 방향으로 또는 빔 방향의 반대 방향으로 이동 가능하지 않을 수도 있으며, 또는 시준 유닛 자체가 빔 방향으로나 빔 방향의 반대 방향으로 이동 가능하지 않을 수도 있다.Alternatively, however, any optical component of the collimating unit may not be movable in the beam direction or in the opposite direction of the beam direction, or the collimating unit itself may not be movable in the beam direction or in the opposite direction of the beam direction have.

원칙적으로, 본 발명에 따른 기계 가공 헤드를 포함하는 액체 제트 레이저 공작 기계는 임의의 방식으로 구성될 수도 있다. 그러나, 후술하는 제 2 발명에 따른 액체 제트 레이저 공작 기계가 유리하다.  In principle, a liquid jet laser machine tool comprising a machining head according to the present invention may be constructed in any manner. However, the liquid jet laser machine tool according to the second invention described later is advantageous.

제 2 발명의 목적은 액체 제트로의 레이저 빔의 결합을 간소화하는 액체 제트 레이저 공작 기계를 달성하는 것이다. 또한, 제 2 발명의 목적은 이러한 유형의 액체 제트 레이저 공작 기계의 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추기 위한 방법을 제공하는 것이다. 여기서, 이 방법은 마찬가지로, 액체 제트로의 레이저 빔의 결합을 촉진한다.The object of the second invention is to achieve a liquid jet laser machine tool which simplifies the coupling of the laser beam to the liquid jet. It is also an object of the second invention to provide a method for focusing a laser beam on a nozzle opening of a nozzle of this type of liquid jet laser machine tool. Here, this method likewise promotes the coupling of the laser beam to the liquid jet.

이러한 목적은 이하의 특징들에 의해 달성된다. 제 2 발명에 따르면, 액체 제트 레이저 공작 기계는 레이저 빔을 액체 제트에 결합하기 위한 기계 가공 헤드를 포함하며, 기계 가공 헤드는 액체 제트를 발생시키기 위한 노즐 개구를 구비한 노즐을 포함하고, 레이저 빔은 초점 맞춤 설치부에 의해 액체 제트에 결합되는 레이저 빔용 노즐 개구의 포트에 초점이 맞추어진다. 여기서, 액체 제트 레이저 공작 기계는 노즐 개구 포트 둘레 노즐 부분을 촬영하기 위한 이차원 이미지 센서를 포함한다. 또한, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트를 중심으로 해제되어 레이저 빔으로부터의 레이저 광이 노즐 개구 포트 둘레 노즐 부분으로부터 이미지 센서를 향해 반사될 수도 있어, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 장면이 이미지 센서에 의해 촬영될 수 있으며, 이러한 촬영 장면에서 노즐 개구의 포트가 확인 가능하다. 액체 제트 레이저 공작 기계는, 유리하게는, 레이저 빔을 발생시키기 위한 레이저를 포함한다. 마찬가지로 유리한 일 변형예에 있어서는, 액체 제트 레이저 공작 기계가 이러한 레이저를 포함하지 않고, 별개의 레이저에 의해 발생 가능한 레이저 빔용의 포트를 포함한다. 여기서, 포트는 필요에 따라 다양하게 구성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 포트는, 레이저 빔이 액체 제트 레이저 공작 기계로 보내지도록 하기 위해, 예를 들어, 창, 렌즈 또는 미러를 포함할 수도 있으며, 레이저 빔은 기계 가공 헤드로 전방으로 안내될 수도 있다. 그러나, 광 전도체에 의해 별개의 레이저로부터 액체 제트 레이저 공작 기계로 안내된 레이저 빔이 액체 제트 레이저 공작 기계 내부로 보내지도록 하기 위하여, 포트가 또한, 광 전도체를 부착하기 위한 결합 위치일 수도 있으며, 레이저 빔은 기계 가공 헤드로 전방으로 안내될 수도 있다.This object is achieved by the following features. According to a second invention, a liquid jet laser machine tool comprises a machining head for coupling a laser beam to a liquid jet, the machining head comprising a nozzle with a nozzle opening for generating a liquid jet, Is focused on the port of the nozzle opening for the laser beam that is coupled to the liquid jet by the focusing assembly. Here, the liquid jet laser machine tool includes a two-dimensional image sensor for photographing a nozzle nozzle port peripheral nozzle portion. Further, the focus of the laser beam is released around the port of the nozzle opening so that the laser light from the laser beam may be reflected from the nozzle opening port periphery nozzle portion toward the image sensor, so that the scene of the port periphery nozzle portion of the nozzle opening Sensor, and the port of the nozzle opening can be identified in such a shooting scene. The liquid jet laser machine tool advantageously comprises a laser for generating a laser beam. In a likewise advantageous variant, the liquid jet laser machine tool does not comprise such a laser and comprises a port for the laser beam which can be generated by a separate laser. Here, the ports may be variously configured as needed. Thus, the port may include, for example, a window, a lens or a mirror, so that the laser beam is directed to the liquid jet laser machine tool, and the laser beam may be directed forward to the machining head. However, the port may also be a mating position for attaching the photoconductor, so that the laser beam guided from the separate laser to the liquid jet laser machine tool by the photoconductor is directed into the liquid jet laser machine tool, The beam may be directed forward to the machining head.

이러한 유형의 액체 제트 레이저 공작 기계의 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추어 노즐 개구에 의해 발생되는 액체 제트에 레이저 빔을 결합하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 레이저 빔으로부터의 레이저 광이 노즐 개구 포트 둘레 노즐 부분으로부터 이차원 이미지 센서를 향해 반사되도록 노즐 개구의 포트를 중심으로 레이저 빔의 초점을 해제하는 제 1 단계를 포함한다. 여기서, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 장면이 이미지 센서에 의해 촬영될 수 있으며, 이러한 촬영 장면에서 노즐 개구의 포트가 확인 가능하다. 이러한 맥락에서, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분에 의해 이루어지는, 이차원 이미지 센서로의 레이저 빔의 레이저 광의 "반사"는 넓은 의미로 이해되어야 한다. 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분은, 예를 들어, 레이저 광의 많은 부분을 반사하는 반사 미러의 의미로서의 반사 특성을 갖도록 구성될 수도 있다. 그러나, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분은 또한, 예를 들어, 단지 매우 약하게만 반사 특성을 나타내거나 분산 산란 특성을 나타내도록 구성될 수도 있다. 레이저 빔의 레이저 광의 최소한도로 적은 부분만이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분으로부터 이차원 이미지 센서로 반사되어도 충분하다. 따라서, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 촬영 장면에서 노즐 개구의 포트가 확인 가능하기에 충분한 정도로만 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분에 초점 해제된 레이저 빔이 조사되어 이와 같이 광이 조사된 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분으로부터 레이저 빔의 레이저 광이 이미지 센서로 되돌아가도록 하면 된다. 여기서, 노즐 개구 둘레 노즐 부분의 촬영 장면에서 노즐 개구의 포트가 확인될 수 있는 한, 이와 같이 되돌아가는 또는 반사되는 레이저 광의 비율은 더 커질 또는 상당히 더 적어질 수도 있다. A method according to the present invention for focusing a laser beam on a nozzle opening of a nozzle of this type of liquid jet laser machine tool to couple the laser beam to a liquid jet generated by the nozzle opening, And a first step of releasing the focus of the laser beam around the port of the nozzle opening so as to be reflected toward the two-dimensional image sensor from the aperture port peripheral nozzle portion. Here, the scene of the nozzle peripheral portion of the nozzle opening can be photographed by the image sensor, and the port of the nozzle opening can be identified in such a photographing scene. In this context, the "reflection" of the laser beam of the laser beam to the two-dimensional image sensor, made up by the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening, must be understood in a broad sense. The port periphery nozzle portion of the nozzle opening may be configured to have reflection characteristics in the sense of a reflection mirror that reflects a large part of the laser light, for example. However, the port perimeter nozzle portion of the nozzle opening may also be configured to exhibit, for example, only very weakly reflective characteristics or dispersive scattering properties. It is sufficient that at least a small portion of the laser light of the laser beam is reflected from the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening to the two-dimensional image sensor. Therefore, only the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening is irradiated with the focused laser beam only to the extent that the port of the nozzle opening is identifiable in the photographing scene of the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening, The laser beam of the laser beam may be returned to the image sensor from the peripheral nozzle portion. Here, as long as the port of the nozzle opening can be confirmed in the shooting scene of the nozzle opening peripheral nozzle portion, the proportion of the laser light to be returned or reflected may become larger or considerably smaller.

이러한 방법에서 채용되고 있는 액체 제트 레이저 공작 기계에 포함된 기계 가공 헤드는 전술한 제 1 발명에 따른 기계 가공 헤드인 것이 유리하다. 따라서, 제 1 발명의 장점 및 제 2 발명의 내용에서 언급된 장점이 달성된다. 그러나, 기계 가공 헤드가 또한, 액체 제트를 발생시키기 위한 노즐 개구를 구비한 노즐을 구비하며 레이저 빔을 액체 제트에 결합할 목적으로 사용되는 한, 기계 가공 헤드가 다른 임의의 방식으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 제 2 발명의 내용에서 언급한 장점이 달성된다.The machining head included in the liquid jet laser machine tool employed in this method is advantageously the machining head according to the first invention described above. Accordingly, the advantages of the first invention and the advantages of the second invention are achieved. However, the machining head may also be configured in any other way, as long as it has a nozzle with a nozzle opening for generating a liquid jet and is used for the purpose of coupling the laser beam to a liquid jet . In this case, the advantages mentioned in the content of the second invention are achieved.

또한, 레이저 빔이 노즐 개구의 포트에 초점이 맞추어지도록 할 수 있는 초점 맞춤 설치부가 임의의 방식으로 구성될 수도 있으며, 또한 복수 개의 구성 요소를 포함할 수도 있다. 이에 따라, 상기 초점 맞춤 설치부는, 예를 들어, 전술한 바와 같이 기계 가공 헤드에 마련되는 광학 유닛을 포함할 수도 있다. 그러나, 상기 초점 맞춤 설치부가 또한, 전혀 다른 구성의 광학 유닛을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 초점 맞춤 설치부가, 예를 들어, 광학 유닛에 의해 노즐 개구의 포트에 초점이 맞추어질 수 있는 평행한 또는 대략 평행한 빔을 형성하도록 레이저 빔을 시준 처리하는 역할을 하는 시준 유닛을 포함할 수도 있다. In addition, the focussing portion, which may cause the laser beam to focus on the port of the nozzle opening, may be configured in any manner, and may also include a plurality of components. Accordingly, the focussing portion may include, for example, an optical unit provided in the machining head as described above. However, the focussing portion may also include an optical unit of completely different configuration. The focussing portion also includes a collimation unit that serves to collimate the laser beam to form, for example, a parallel or approximately parallel beam that can be focused by the optical unit onto the port of the nozzle opening You may.

레이저 빔이 노즐 개구의 포트로부터 초점이 해제될 수 있는 방식은 제 2 발명과는 무관하다. 레이저 빔의 초점이 해제되어 초점 해제된 레이저 빔의 레이저 광이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분으로부터 이미지 센서로 반사될 수 있다는 점이 중요한 것이다. 따라서, 액체 제트 레이저 공작 기계는 레이저 빔의 빔 경로를 향해 그리고 그 반대 방향으로 이동 가능하면서 빔 경로에 배치되어, 예를 들어, 레이저 빔을 분산 산란시켜 레이저 빔의 초점을 노즐 개구의 포트로부터 해제하는 광학 구성 요소를 포함할 수도 있다. 여기서, 광학 구성 요소는 레이저 빔을 분산 방식으로 투과시키거나, 분산 방식으로 반사시킬 수도 있다. 그러나, 액체 제트 레이저 공작 기계가 또한, 분산 산란 방식의 이러한 유형의 광학 구성 요소를 구비하지 않을 수도 있으며, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 장면이 이미지 센서에 의해 촬영될 수 있도록 하여 상기 촬영 장면에서 노즐 개구의 포트가 확인될 수 있도록 하기 위해, 레이저 빔의 레이저 광의 초점이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분으로부터 해제되어 이 부분으로부터 이미지 센서로 반사되는 방식으로, 초점 맞춤 설치부에 의해 레이저 빔의 초점이 빔 방향에서 봤을 때 노즐 개구의 포트 전방 또는 후방에 맞추어질 수도 있다.The manner in which the laser beam can be released from the port of the nozzle opening is irrelevant to the second invention. It is important that the laser beam is defocused so that the laser light of the defocused laser beam can be reflected from the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening to the image sensor. Thus, the liquid jet laser machine tool is arranged in the beam path, movable in the direction of the beam path of the laser beam and in the opposite direction, for example, by scattering the laser beam so as to release the focus of the laser beam from the port of the nozzle opening Optical < / RTI > Here, the optical component may transmit the laser beam in a dispersion manner or reflect it in a dispersion manner. However, the liquid jet laser machine tool may also not have this type of optical component in a dispersive scattering mode, so that the scene of the nozzle perimeter portion of the nozzle opening can be photographed by the image sensor, The focal point of the laser beam of the laser beam is released from the nozzle peripheral portion of the nozzle opening and reflected from this portion to the image sensor so that the port of the nozzle opening can be identified, May be aligned in front of or behind the port of the nozzle opening as viewed in the beam direction.

이미지 센서에 의해 촬영될 수 있는 장면은, 예를 들어, 개개의 사진일 수도 있으며, 또는 동영상의 경우에는 연속 사진들일 수도 있다. 따라서, 이미지 센서는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이미지 센서는, 예를 들어, 개별 영상의 촬영이 가능하도록 할 수 있으며, 또는 동영상의 경우 연속 사진의 촬영이 가능하도록 할 수 있다. 이미지 센서는, 예를 들어, CCD 카메라일 수도 있으며, 또는 다른 유형의 카메라일 수도 있다. 이미지 센서의 구성 유형과 상관없이, 이미지 센서는 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분에 의해 반사되는 레이저 빔의 레이저 광에 민감한 것이 유리하다. 이에 따라, 노즐의 주위 부분과 대조적으로 노즐 개구는 레이저 빔의 레이저 광을 반사하지 않기 때문에, 촬영 장면에서의 노즐 개구의 포트 확인 능력이 증대된다. 이에 따라, 촬영 장면에서는 노즐 개구가 어둡게 나타나거나, 광이 조사되지 않는 부분으로 나타난다.The scene that can be photographed by the image sensor may be, for example, an individual photograph, or in the case of a moving image, a series of photographs. Thus, the image sensor can be configured in various forms. Accordingly, the image sensor can make it possible to take an individual image, for example, or to photograph a continuous image in the case of a moving image. The image sensor may be, for example, a CCD camera or other type of camera. Regardless of the type of construction of the image sensor, it is advantageous for the image sensor to be sensitive to the laser light of the laser beam reflected by the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening. Thus, since the nozzle opening does not reflect the laser beam of the laser beam in contrast to the peripheral portion of the nozzle, the ability to identify the port of the nozzle opening in the shooting scene is increased. Accordingly, the nozzle opening appears dark in the photographing scene or appears as a portion where no light is irradiated.

이미지 센서의 특정 구성과는 상관없이, 제 2 발명이 달성됨으로써, 전술한 방법 및 액체 제트 레이저 공작 기계는, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 장면이 이미지 센서에 의해 촬영될 수 있도록 하기 위하여 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분에 광이 조사될 수도 있도록 하는 추가의 광원을 필요로 하지 않는다는 장점을 갖는다. 따라서, 이와 같이 제 2 발명이 달성됨으로써 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추기 위한 액체 제트 레이저 공작 기계 뿐만 아니라 방법 모두 간소화된다.Regardless of the specific configuration of the image sensor, the second invention is achieved, whereby the above-described method and the liquid jet laser machine tool are characterized in that, in order to allow the scene of the nozzle peripheral portion of the nozzle opening to be imaged by the image sensor, It is advantageous that no additional light source is required to allow the light to be irradiated to the port circumferential nozzle portion of the nozzle. Thus, by achieving the second invention as described above, both the liquid jet laser machine tool as well as the method for focusing the laser beam on the nozzle opening of the nozzle are simplified.

액체 제트 레이저 공작 기계는 레이저 빔의 진행 방향이 변경되도록 하기 위한 제 1 미러, 그리고 레이저 빔의 진행 방향이 변경되도록 하기 위한 제 2 미러를 포함하는 것이 바람직하며, 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 미러는 제 1 축선을 중심으로만 선회 가능하고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 미러는 제 2 축선을 중심으로만 선회 가능하며, 제 1 축선을 중심으로 한 제 1 미러의 선회 이동에 의해 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 제 1 직선을 따라 이동 가능한 반면, 제 2 축선을 중심으로 한 제 2 미러의 선회 이동에 의해 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 제 2 직선을 따라 이동 가능하도록 제 1 축선과 제 2 축선이 정렬되며, 제 1 및 제 2 직선은 상호 각도를 이루며 배치되며 따라서 상호 교차한다. 여기서, 직선은 전체적으로 직선형일 수도 있으며, 또는 약간 곡률을 가질 수도 있다. 이 곡률은, 예를 들어, 레이저 빔의 초점을 맞추는 광학부의 왜곡에 의해 야기될 수도 있다. 이와 상관없이, 선회 이동 구동되는 두 개의 미러는 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 그리고 노즐 개구의 포트를 가로질러 레이저 빔의 초점의 제어 하의 이동을 간소화 한다는 장점을 갖는다.The liquid jet laser machine tool preferably includes a first mirror for changing the traveling direction of the laser beam and a second mirror for changing the traveling direction of the laser beam and the first mirror driven by the first motor The mirror is pivotable only about the first axis, and the second mirror driven by the second motor is pivotable only about the second axis. By the turning motion of the first mirror about the first axis, The laser beam is moved across the port perimeter nozzle portion of the nozzle opening by the pivotal movement of the second mirror about the second axis while the beam can move along the first straight line across the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening The first axis and the second axis are aligned so as to be movable along two straight lines, and the first and second straight lines are arranged at an angle to each other and thus cross each other. Here, the straight line may be entirely linear, or may have a slight curvature. This curvature may be caused, for example, by distortion of the optical portion that focuses the laser beam. Regardless, the two mirrors, which are driven for pivotal movement, have the advantage of simplifying movement under the control of the focus of the laser beam across the port periphery nozzle portion of the nozzle opening and across the port of the nozzle opening.

바람직한 일 변형예에 있어서, 제 1 및 제 2 직선은 실질적으로 상호 수직 방향으로 배치된다. 이러한 배치는 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 그리고 노즐 개구의 포트를 가로질러 레이저 빔의 초점의 제어 하의 최적의 이동이 가능하다는 장점을 갖는다.In a preferred variant, the first and second straight lines are arranged substantially in mutually perpendicular directions. This arrangement has the advantage that it is possible to move optimally under the control of the focus of the laser beam across the port periphery nozzle portion of the nozzle opening and across the port of the nozzle opening.

바람직한 일 변형예에 있어서, 액체 제트 레이저 공작 기계는 레이저 빔의 방향의 진행 방향이 변경되도록 하는 제 1 미러 및 레이저 빔의 진행 방향이 변경되도록 하는 제 2 미러를 포함하며, 제 1 미러는 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 축선을 중심으로만 선회 가능하고 제 2 미러는 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 축선을 중심으로만 선회 가능하고, 제 1 축선과 제 2 축선은 실질적으로 상호 수직 방향으로 배치된다. 따라서, 마찬가지로, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 그리고 노즐 개구의 포트를 가로질러 레이저 빔의 초점의 제어 하의 이동이 간소화되는 장점이 있다.In a preferred variant, the liquid jet laser machine tool comprises a first mirror for changing the direction of travel of the laser beam and a second mirror for changing the traveling direction of the laser beam, Wherein the first mirror is pivotable only about a first axis driven by the motor and the second mirror is pivotable about a second axis driven by the second motor and wherein the first axis and the second axis are substantially mutually perpendicular . Thus, likewise, there is the advantage that movement under the control of the focus of the laser beam across the port periphery nozzle portion of the nozzle opening and across the port of the nozzle opening is simplified.

변형예로서, 그러나, 액체 제트 레이저 공작 기계가 이러한 유형의 제 1 및 제 2 미러를 포함하지 않을 수도 있으며, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 그리고 노즐 개구의 포트를 가로질러 다른 방식으로 이동 가능할 수도 있다. 이에 따라, 액체 제트 레이저 공작 기계는 또한, 하나 또는 두 개의 모터에 의해 구동되어 제 1 축선 및 제 2 축선을 중심으로 선회 가능한, 레이저 빔의 진행 방향이 변경되도록 하는 미러를 포함할 수도 있으며, 제 1 축선을 중심으로 한 미러의 선회 이동에 의해 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 제 1 직선을 따라 이동 가능한 반면, 제 2 축선을 중심으로 한 미러의 선회 이동에 의해 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 제 2 직선을 따라 이동 가능하도록 제 1 축선과 제 2 축선이 정렬되며, 제 1 및 제 2 직선은 상호 각도를 이루며 배치되며 따라서 상호 교차한다. As a variant, however, the liquid jet laser machine tool may not include first and second mirrors of this type, and the focus of the laser beam may cross the nozzle perimeter portion of the nozzle aperture and across the port of the nozzle aperture It may be possible to move in other ways. Accordingly, the liquid jet laser machine tool may also include a mirror which is driven by one or two motors to pivot about a first axis and a second axis, the mirror being adapted to change the traveling direction of the laser beam, The laser beam can be moved along the first straight line across the port periphery nozzle portion of the nozzle opening by the pivotal movement of the mirror about the first axis while the laser beam is moved by the pivotal movement of the mirror about the second axis The first axis and the second axis are aligned so as to be movable along the second straight line across the port periphery nozzle portion of the nozzle opening and the first and second straight lines are disposed at an angle to each other and thus cross each other.

초점 맞춤 설치부는 레이저 빔이 시준 처리되어 평행한 또는 대략 평행한 빔을 형성하도록 하기 위한 시준 유닛, 그리고 이러한 평행한 또는 대략 평행한 빔의 초점이 맞추어 지도록 하기 위한 광학 유닛을 포함하는 것이 유리하다. 이것은 레이저 빔의 최적의 초점 맞춤이 달성되도록 하는 장점이 있다.It is advantageous if the focusing section comprises a collimating unit for causing the laser beam to be collimated to form a parallel or approximately parallel beam, and an optical unit for focusing such a parallel or approximately parallel beam. This has the advantage that an optimal focusing of the laser beam is achieved.

변형예로서, 그러나, 초점 맞춤 설치부가 레이저 빔을 시준 처리하여 평행한 또는 대략 평행한 빔을 형성하도록 하기 위한 시준 유닛을 포함하지 않을 수도 있다. 이에 따라, 초점 맞춤 설치부가, 예를 들어, 레이저 빔의 초점을 맞추기 위한 광학 유닛만을 포함할 수도 있다. 그러나, 상기 초점 맞춤 설치부가 또한, 레이저 빔의 초점 맞춤을 위한 광학 유닛, 그리고 복수 개의 그외 다른 광학 구성 요소를 포함할 수도 있다. 이러한 유형의 변형 구성은 액체 제트 레이저 공작 기계가 더 간단한 방식으로 구성될 수도 있다는 장점을 갖는다.As a variant, however, the focussing installation may not include a collimating unit for collimating the laser beam to form a parallel or approximately parallel beam. Accordingly, the focusing unit may include, for example, only an optical unit for focusing the laser beam. However, the focusing section may also include an optical unit for focusing the laser beam, and a plurality of other optical components. This type of modification configuration has the advantage that the liquid jet laser machine tool may be constructed in a simpler manner.

초점 맞춤 설치부가 레이저 빔을 시준 처리하여 평행한 또는 대략 평행한 빔을 형성하도록 하기 위한 시준 유닛, 그리고 이러한 평행한 또는 대략 평행한 빔의 초점이 맞추어 지도록 하기 위한 광학 유닛을 포함하는 경우, 레이저 빔의 시준 상태가 변경되도록 하기 위하여 그리고 이에 따라 광학 유닛과 레이저 빔의 초점 사이의 거리가 변경되도록 하기 위하여, 바람직하게는 전체 시준 유닛 또는 바람직하게는 시준 유닛의 개개의 광학 구성 요소가 이동 가능할 수도 있다.When the focussing installation includes a collimating unit for collimating the laser beam to form a parallel or approximately parallel beam and an optical unit for focusing such a parallel or approximately parallel beam, The individual optical components of the entire collimating unit or preferably the collimating unit may preferably be movable in order to change the collimation state of the collimating unit and thus the distance between the optical unit and the focal point of the laser beam, .

바람직한 일 변형예에 있어서, 레이저 빔의 시준 상태가 변경되도록 하기 위하여 그리고 이에 따라 광학 유닛과 레이저 빔의 초점 사이의 거리가 변경되도록 하기 위하여, 전체 시준 유닛 또는 시준 유닛의 개개의 광학 구성 요소가 빔 방향 뿐만 아니라 빔 방향의 반대 방향으로 이동 가능하다.In a preferred variant, in order to allow the collimation state of the laser beam to change and thus the distance between the optical unit and the focal point of the laser beam to change, the individual optical components of the collimating unit or collimating unit, Direction but also in the opposite direction of the beam direction.

또 다른 바람직한 일 변형예에 있어서, 레이저 빔의 시준 상태가 다른 방식으로 조절 가능하다. 이에 따라, 시준 유닛은, 예를 들어, 레이저 빔의 시준 상태가 변경되도록 하기 위해 그리고 이에 따라 광학 유닛과 레이저 빔의 초점 사이의 거리가 변경되도록 하기 위해 적어도 하나의 변형 가능한 렌즈를 포함할 수도 있다.In another preferred variant, the collimation state of the laser beam is adjustable in a different manner. Accordingly, the collimation unit may comprise at least one deformable lens, for example, to allow the collimation state of the laser beam to change and thus to change the distance between the optical unit and the focal point of the laser beam .

세 개의 전술한 변형예에 있어서, 시준 유형의 변경은 시준 유닛 후방의 레이저 빔의 형상이 시준 유닛에 의해 변경된다는 것을 의미한다. 이에 따라, 시준 유닛과 광학 유닛 사이의 레이저 빔이, 예를 들어, 레이저 빔의 광선이 상호 정확히 평행하게 연장되도록 완벽하게 시준 처리된다. 그러나, 시준 유닛과 광학 유닛 사이의 레이저 빔이 또한, 완벽하게 시준 처리되지 않을 수도 있어, 레이저 빔의 광선이 상호 약간 수렴되거나 상호 약간 발산되도록 연장될 수도 있다. 레이저 빔의 시준 변경의 경우, 시준 유닛과 광학 유닛 사이의 레이저 빔의 광선의 이러한 평행한 프로파일, 수렴 프로파일 또는 발산 프로파일이 변경된다. 이러한 변경에 의해, 광학 유닛과 레이저 빔의 초점 사이의 거리가 변경되며, 이동 불가능한 정지 상태의 광학 유닛의 경우에도 정밀한 조절이 가능해질 수도 있다. 여기서, 이동 불가능한 정지 상태의 광학 유닛이 사용될 수도 있다. 이러한 광학 유닛은 광학 유닛과 레이저 빔의 초점 사이의 거리를 재조절하기 위해 이동 가능한 구성 요소를 구비한 광학 유닛보다 콤팩트한 방식으로 구성될 수도 있다. 따라서, 이러한 이동 불가능한 정지 상태의 광학 유닛은 노즐 개구의 포트에 더 가까이 배치될 수도 있다. 따라서, 레이저 빔이 빔 방향의 횡방향으로 측정했을 때 직경이 더 작은 일 지점에 초점이 맞추어질 수도 있다. 따라서, 레이저 빔의 시준 변경은 더 작은 단면을 갖는 액체 제트에 레이저 빔이 결합될 수 있도록 하는 장점을 갖는다. 또한, 액체 제트의 단면이 작을수록 기계 가공 대상물의 더 정밀한 기계 가공이 가능하다.In the three aforementioned variants, a change in the collimation type means that the shape of the laser beam behind the collimating unit is changed by the collimating unit. Thereby, the laser beam between the collimating unit and the optical unit is perfectly collimated, for example, so that the light beams of the laser beam extend exactly parallel to each other. However, the laser beam between the collimating unit and the optical unit may also not be perfectly collimated, so that the light beams of the laser beam may extend slightly to converge or slightly diffract from each other. In the case of a collimation change of the laser beam, this parallel profile, convergent profile or divergence profile of the light beam of the laser beam between the collimating unit and the optical unit is changed. By such a change, the distance between the optical unit and the focal point of the laser beam is changed, and precise adjustment may be possible even in the case of the optical unit in the non-movable stop state. Here, the non-movable still optical unit may be used. Such an optical unit may be configured in a more compact manner than an optical unit having movable components for re-adjusting the distance between the optical unit and the focal point of the laser beam. Thus, this non-movable stationary optical unit may be disposed closer to the port of the nozzle opening. Thus, the laser beam may be focused at one point smaller in diameter when measured in the lateral direction of the beam direction. Thus, the collimation of the laser beam has the advantage that the laser beam can be coupled to a liquid jet having a smaller cross-section. Further, the smaller the cross section of the liquid jet, the finer the machining of the object to be machined is possible.

변형예로서, 그러나, 시준 유닛에 의한 레이저 빔의 시준 상태 변경이 가능하지 않을 수도 있다.As a variant, however, it may not be possible to change the collimation state of the laser beam by the collimating unit.

광학 유닛과 레이저 빔의 초점 사이의 거리가 변경되도록 하기 위해 시준 유닛에 의해 레이저 빔의 시준 처리가 수정될 수 있는 경우, 레이저 빔이 액체 제트에 결합되어 노즐 개구의 포트에 초점이 맞추어지도록 하기 위해, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 배치 가능한 것이 바람직하다. 또한, 레이저 빔의 레이저 광이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분으로부터 이미지 센서로 반사되도록 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트로부터 해제되도록 하여, 노즐 개구의 포트가 확인 가능한 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 장면이 이미지 센서에 의해 촬영될 수 있도록 하기 위하여, 레이저 빔의 초점은 노즐 개구의 포트보다 광학 유닛으로부터 더 멀리 배치 가능한 것이 바람직하다. 이것은 레이저 빔이 간단한 방식으로 액체 제트에 결합될 수도 있으며, 또한 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 녹화 영상이 이미지 센서에 의해 촬영될 수 있도록 하기 위해 간단한 방식으로 초점이 해제될 수도 있다는 장점을 갖는다.If the collimation of the laser beam by the collimating unit can be modified so that the distance between the optical unit and the focal point of the laser beam can be modified, the laser beam may be coupled to the liquid jet to focus on the port of the nozzle opening , It is preferable that the focal point of the laser beam be disposed in the port of the nozzle opening. The focus of the laser beam is also released from the port of the nozzle opening so that the laser beam of the laser beam is reflected from the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening to the image sensor so that the port of the nozzle opening In order to allow the scene to be captured by the image sensor, it is desirable that the focus of the laser beam be more distant from the optical unit than the port of the nozzle opening. This has the advantage that the laser beam may be coupled to the liquid jet in a simple manner and that the focus may also be released in a simple manner so that the recorded image of the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening can be imaged by the image sensor.

변형예로서, 그러나, 레이저 빔의 초점이 레이저 빔의 시준 변경에 의해 노즐 개구의 포트에 배치되는 것이 불가능할 수도 있으며, 또한 상기 초점이 노즐 개구의 포트보다 광학 유닛으로부터 더 멀리 배치되는 것이 가능할 수도 있다. 이에 따라, 예를 들어, 레이저 빔의 시준 상태를 변경함으로써, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 배치 가능할 수도 있으며, 노즐 개구의 포트보다 광학 유닛에 더 가까이 배치 가능할 수도 있다. 또한, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 배치되며 노즐 개구의 포트보다 광학 유닛으로부터 더 멀리 위치하도록 또는 노즐 개구의 포트보다 광학 유닛에 더 가까이 위치하도록 하기 위하여, 전체 광학 유닛이 또는 광학 유닛의 개개의 광학 구성 요소가 이동 가능할 수도 있다.As a variant, however, it may be impossible for the focus of the laser beam to be placed at the port of the nozzle opening by changing the collimation of the laser beam, and it may also be possible that the focus is located further from the optical unit than the port of the nozzle opening . Thus, for example, by changing the collimation state of the laser beam, the focal point of the laser beam may be positionable at the port of the nozzle opening, and may be closer to the optical unit than the port of the nozzle opening. Further, in order to make the focal point of the laser beam located at the port of the nozzle opening and located farther from the optical unit than the port of the nozzle opening or closer to the optical unit than the port of the nozzle opening, Individual optical components may be movable.

액체 제트 레이저 공작 기계의 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추기 위한 방법은, 유리하게는, 이미지 센서에 의해 촬영되는 장면에 노즐 개구가 표식을 사용하여 표시되며, 이 표식은 이미지 센서에 의해 촬영되는 다른 장면에서 노즐 개구의 위치를 설정하기 위해 이러한 다른 장면으로 전달 가능한 제 2 단계를 포함한다. 여기서, 표식은 다른 장면으로 가상으로 또는 물리적으로 전달 가능한 마스크(mask)일 수도 있다. 그러나, 표식이 이미지 센서에 의해 촬영되는 장면의 노즐 개구의 위치 좌표에 의해 정의될 수도 있으며, 이러한 표식에 의해 노즐 개구의 위치가 이미지 센서에 의해 촬영되는 다른 장면에 설정 가능하다. 이미지 센서가 CCD 카메라인 경우, 따라서, 표식은 노즐 개구가 장면에 위치하는 부분에 관한 카메라의 픽셀 정보일 수도 있다. 표식의 특정 형태와 상관없이, 이것은 노즐 개구가 확인 가능하지 않은 장면에서 표식을 사용하여 노즐 개구의 위치가 확인될 수 있도록 하는 장점을 갖는다. 따라서, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트로부터 해제된 시점에 이미지 센서에 의해 촬영된 장면에 노즐 개구의 위치가 설정되도록 할 수 있다. 여기서, 이러한 장면이 촬영되었을 때 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 일 지점에 레이저 빔의 초점이 맞추어지는 경우, 또한, 장면이 촬영되었된 시점에서 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 대하여 배치되었던 위치가 설정될 수도 있다.A method for focusing a laser beam on a nozzle opening of a nozzle of a liquid jet laser machine tool is advantageously characterized in that the nozzle opening is marked using a mark in the scene being imaged by the image sensor, And a second step of delivering to the other scene to set the position of the nozzle opening in another scene to be photographed. Here, the mark may be a mask that can be transferred virtually or physically to another scene. However, the landmarks may be defined by the position coordinates of the nozzle openings of the scene shot by the image sensor, whereby the position of the nozzle openings can be set in other scenes taken by the image sensor. If the image sensor is a CCD camera, then the indicia may be the pixel information of the camera about the part where the nozzle opening is located in the scene. Regardless of the particular form of marking, this has the advantage that the position of the nozzle opening can be confirmed using markers in scenes where the nozzle opening is not identifiable. Thus, the position of the nozzle opening can be set in the scene photographed by the image sensor at the time when the focus of the laser beam is released from the port of the nozzle opening. Here, when this scene is photographed, when the laser beam is focused on one point of the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening, and when the focal point of the laser beam is positioned with respect to the port of the nozzle opening The position may be set.

변형예로서, 그러나, 방법이 이러한 유형의 제 2 단계를 포함하지 않을 수도 있다.As a variant, however, the method may not include a second step of this type.

방법이 이미지 센서에 의해 촬영된 다른 장면에 노즐 개구의 위치를 설정하기 위해 이러한 다른 장면으로 전달 가능한 표식을 사용하여 이미지 센서에 의해 촬영되는 장면에 노즐 개구가 표시되는 제 2 단계를 포함하는 경우, 유리하게는, 표식이 두 개의 수직 방향으로 교차하는 직선에 의해 수정되며, 이들 직선의 교차점이 노즐 개구의 중심에 배치된다. 이것은, 다른 장면으로 표식이 전달되는 경우, 다른 장면이 촬영되었을 때 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 대하여 배치되었던 위치가 더 즉각적으로 설정될 수도 있도록 하는 장점이 있다. When the method includes a second step in which a nozzle opening is displayed in a scene photographed by the image sensor using an indicator capable of being transferred to such another scene to set the position of the nozzle opening in another scene photographed by the image sensor, Advantageously, the indicia is modified by a straight line intersecting in two vertical directions, and the intersection of these straight lines is located at the center of the nozzle opening. This has the advantage that, when a mark is transferred to another scene, the position at which the focus of the laser beam was placed relative to the port of the nozzle opening may be set more immediately when another scene is taken.

바람직한 일 변형예에 있어서, 표식은 다른 장면에서의 노즐 개구의 포트에 대한 레이저 빔의 초점의 위치 설정을 간소화하는 하나의 또는 복수 개의 그외 다른 라인에 의해 수정된다.In a preferred variant, the marking is modified by one or more other lines which simplify positioning of the focus of the laser beam relative to the port of the nozzle opening in the other scene.

변형예로서, 그러나, 표식이 추가 라인에 의해 수정되지 않을 수도 있다.As a variant, however, the markings may not be modified by additional lines.

방법은 바람직하게는, 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 일 위치에 초점이 맞추어지며 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 추가 장면이 이미지 센서에 의해 촬영되는 추가의 단계를 포함한다. 여기서, 레이저 빔의 출력은 레이저 빔에 의해 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분에 손상이 가지 않도록 감소되는 것이 유리하다. 반대로, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐의 재료가 최고 출력에서 초점이 맞추어진 레이저 빔에 의해 손상되지 않는 경우에는, 레이저 빔이 또한 포트 둘레 노즐 부분의 일 위치에 최고 출력으로 초점이 맞추어질 수도 있다. 레이저 빔의 출력과 상관없이, 이 단계는 이미지 센서에 의해 하나 또는 복수 개의 추가 장면을 촬영함으로써 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분에 얼마나 잘 초점이 맞추어지는지를 확인할 수 있도록 하는 장점을 갖는다. 이 단계를 선택적으로 반복함으로써, 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 평면과 동일한 평면으로의 초점 설정이 가능하다. 또한, 이 단계는 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 대하여 배치되는 방식을 설정할 수 있도록 하는 장점을 갖는다. 또한, 초점이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분을 가로질러 특정 거리 및 특정 방향으로 이동될 수도 있는 방식이 공지되어 있는 경우, 따라서, 포트의 레이저 빔의 초점이 레이저 빔을 액체 제트에 결합하기 위한 노즐 개구의 포트에 배치될 수도 있다.The method preferably includes an additional step wherein the laser beam is focused at one position of the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening and the additional scene of the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening is photographed by the image sensor. Here, it is advantageous that the output of the laser beam is reduced by the laser beam so as not to damage the nozzle peripheral portion of the nozzle opening. Conversely, if the material of the port perimeter nozzle of the nozzle opening is not damaged by the laser beam focused at the maximum power, the laser beam may also be focused at the maximum power at one position of the port perimeter nozzle portion. Regardless of the output of the laser beam, this step has the advantage of being able to see how well the laser beam is focused on the nozzle-port portion of the nozzle opening by taking one or more additional shots by the image sensor. By selectively repeating this step, it is possible to set the focus to the same plane as the plane of the nozzle peripheral portion of the nozzle opening. This step also has the advantage of being able to set the manner in which the focus of the laser beam is placed relative to the port of the nozzle opening. Also, if the manner in which the focal point may be moved in a certain distance and in a specific direction across the nozzle perimeter portion of the nozzle opening is known, then the focus of the laser beam of the port is adjusted by the nozzle for coupling the laser beam to the liquid jet Or may be disposed in the port of the opening.

변형예로서, 그러나, 방법이 이러한 유형의 단계를 또한 포함하지 않을 수도 있다.As a variant, however, the method may also not include this type of step.

방법이 이미지 센서에 의해 촬영된 다른 장면에 노즐 개구의 위치를 설정하기 위해 이러한 다른 장면으로 전달 가능한 표식을 사용하여 이미지 센서에 의해 촬영되는 장면에 노즐 개구가 표시되며, 표식이 두 개의 수직 방향으로 교차하는 직선에 의해 수정되는 경우, 이들 직선의 교차점이 노즐 개구의 중심에 배치되는 제 2 단계를 포함하며, 또한 방법이 레이저 빔이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 일 위치에 초점이 맞추어지며 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분의 추가 장면이 이미지 센서에 의해 촬영되는 추가의 단계를 포함하는 경우, 이 방법은, 유리하게는, 이하의 추가의 세 개의 단계를 포함한다. 먼저, 레이저 빔의 초점이 수직 방향으로 교차하는 라인 중 제 1 라인에 배치되며, 이를 위해 사용되는 제 1 위치 설정 매개 변수가 저장된다. 이후, 레이저 빔의 초점이 수직 방향으로 교차하는 라인 중 제 2 라인에 배치되며, 이를 위해 사용되는 제 2 위치 설정 매개 변수가 저장된다. 이후, 저장된 제 1 및 제 2 위치 설정 매개 변수를 기반으로, 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 배치된다. 이들 세 개의 단계의 경우, 각각의 경우의 초점의 위치 설정이 이미지 센서에 의해 하나의 또는 복수 개의 추가의 장면을 촬영함으로써 확인될 수도 있다. 이들 세 개의 단계의 장점은 레이저 빔을 액체 제트에 결합하기 위해 레이저 빔의 초점이 노즐 개구의 포트에 간단한 방식으로 최적으로 배치될 수도 있다는 점이다.The nozzle opening is displayed in the scene photographed by the image sensor using markers that can be transferred to these other scenes to set the position of the nozzle opening in another scene taken by the image sensor, A second step in which the intersection of these straight lines is located at the center of the nozzle opening when modified by an intersecting straight line, and wherein the method further comprises the step of focusing the laser beam at one position of the nozzle- If the additional scene of the port circumferential nozzle portion of the aperture comprises an additional step taken by the image sensor, the method advantageously comprises the following three additional steps: First, the focal point of the laser beam is arranged in the first line of the line intersecting in the vertical direction, and the first positioning parameter used for this is stored. Thereafter, the focus of the laser beam is arranged in the second line of the line intersecting in the vertical direction, and the second positioning parameter used for this is stored. Then, based on the stored first and second positioning parameters, the focus of the laser beam is placed in the port of the nozzle opening. For these three steps, the positioning of the focus of each case may be confirmed by taking one or more additional scenes by the image sensor. The advantage of these three steps is that the focus of the laser beam may be optimally positioned in a simple manner at the port of the nozzle opening to couple the laser beam to the liquid jet.

변형예로서, 그러나, 방법이 또한 이러한 세 개의 단계를 포함하지 않을 수도 있다.As a variant, however, the method may also not include these three steps.

레이저 빔의 진행 방향을 변경하기 위한 제 1 미러 및 레이저 빔의 진행 방향을 변경하기 위한 제 2 미러를 포함하는 레이저 기계 가공 장치가 사용되는 경우, 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 미러가 제 1 축선을 중심으로만 선회 가능하며 제 2 구동 모터에 의해 구동되는 제 2 미러가 제 2 축선을 중심으로만 선회 가능하고, 수직 방향으로 교차하는 라인 중 제 1 라인은 제 1 미러를 제 1 축선을 중심으로 선회시킴으로써 레이저 빔의 초점이 이동 가능한 운동 경로에 대응하는 반면, 수직 방향으로 교차하는 라인 중 다른 라인은 제 2 미러를 제 2 축선을 중심으로 선회시킴으로써 레이저 빔의 초점이 이동 가능한 운동 경로에 대응한다. 이 경우, 제 1 및 제 2 위치 설정 매개 변수는 제 1 및 제 2 축선을 중심으로 한 제 1 및 제 2 미러의 선회 각도 또는 방위인 것이 바람직하다.When a laser machining apparatus including a first mirror for changing the traveling direction of the laser beam and a second mirror for changing the traveling direction of the laser beam is used, the first mirror driven by the first motor is the first mirror A second mirror that is pivotable only about an axis and is driven by a second drive motor is pivotable about a second axis only and a first one of the lines intersecting in a vertical direction has a first mirror, By turning to the center, the focal point of the laser beam corresponds to the movable path of movement, while the other line of the line intersecting in the vertical direction rotates the second mirror about the second axis so that the focal point of the laser beam is moved Respectively. In this case, the first and second positioning parameters are preferably a turning angle or orientation of the first and second mirrors about the first and second axes.

변형예로서, 그러나, 교차 라인이 또한 이들 운동 경로에 대응하지 않을 수도 있다.As a variant, however, intersecting lines may also not correspond to these motion paths.

본 발명의 추가의 유리한 실시예 및 특징의 조합이 아래의 상세한 설명 및 전체 특허청구범위로부터 유추된다.Further advantageous embodiments of the invention and combinations of features are inferred from the following description and the entire claims.

본 발명은 대상물의 삼차원 기계 가공이 가능한 기계 가공 헤드를 제공하는 효과가 있다.The present invention is effective in providing a machining head capable of three-dimensional machining of an object.

바람직한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 도면으로서:
도 1에는 기계 가공 헤드의 중심 축선을 따라 취한 본 발명에 따른 기계 가공 헤드의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있으며;
도 2에는 기계 가공 헤드의 관통 단면이 개략적으로 분해도로 도시되어 있고;
도 3에는 노즐 블록의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있으며;
도 4에는 기계 가공 헤드를 구비한, 본 발명에 따른 액체 제트 레이저 공작 기계의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있고;
도 5a 내지 도 5f에는 액체 제트 레이저 공작 기계의 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추어 노즐 개구에 의해 발생되는 액체 제트에 레이저 빔을 결합하는 본 발명에 따른 방법을 예시하기 위해 CCD 카메라에 의해 촬영된 장면이 개략적으로 도시되어 있다.
원칙적으로, 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호로 지시되어 있다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
Figure 1 schematically shows the penetrating section of a machining head according to the invention taken along the center axis of the machining head;
2 is a schematic exploded view of the penetrating section of the machining head;
Figure 3 schematically shows the cross section of the nozzle block;
Fig. 4 schematically shows the penetrating section of a liquid jet laser machine tool according to the invention with a machining head; Fig.
5a to 5f show a method according to the present invention for focusing a laser beam on a nozzle opening of a nozzle of a liquid jet laser machine tool to couple the laser beam to a liquid jet generated by the nozzle opening by a CCD camera A photographed scene is schematically shown.
In principle, throughout the drawings, like elements are designated by the same reference numerals.

도 1에는 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 취한 본 발명에 따른 기계 가공 헤드(1)의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1에서, 중심 축선은 도시된 평면의 상측에서 하측으로 연장된다.1 schematically shows a penetrating section of a machining head 1 according to the present invention taken along the center axis of the machining head 1. As shown in Fig. In Fig. 1, the central axis extends from the upper side to the lower side of the illustrated plane.

기계 가공 헤드(1)는 액체 제트 레이저 공작 기계(상세히 도시하지 않음)와 연관성이 있다. 액체 제트 레이저 공작 기계는 레이저 빔을 발생시킬 수 있는 레이저를 포함할 수도 있으며, 또는 별개의 레이저에 의해 발생된 레이저 빔이 통과하여 액체 제트 레이저 공작 기계 내부로 안내될 수도 있는 포트(port)를 포함할 수도 있다. 어느 경우에나, 레이저 빔(100)은 액체 제트 레이저 공작 기계 내부로 안내되어 그곳에서 액체 제트(200)에 결합될 수 있다.The machining head 1 is associated with a liquid jet laser machine tool (not shown in detail). The liquid jet laser machine tool may include a laser capable of generating a laser beam or may include a port through which a laser beam generated by a separate laser may pass and be guided into the liquid jet laser machine tool You may. In any case, the laser beam 100 can be guided into the liquid jet laser machine tool and coupled to the liquid jet 200 there.

레이저 빔(100)이 도 1의 단면도에 파선으로 도시되어 있다. 상기 레이저 빔(100)은 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 기계 가공 헤드(1) 내부로 상측에서 하측으로 진행하며, 기계 가공 헤드(1)에서 액체 제트(200)에 결합되고, 액체 제트는 기계 가공 헤드(1)의 선단에서 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 기계 가공 헤드(1)로부터 방출된다. 따라서, 도 1에 도시된 평면에 있어서의 빔 방향 또한 상측에서 하측으로 연장된다.The laser beam 100 is shown in broken lines in the sectional view of FIG. The laser beam 100 travels from the top to the bottom inside the machining head 1 along the central axis of the machining head 1 and is coupled to the liquid jet 200 in the machining head 1, The jet is ejected from the machining head 1 along the central axis of the machining head 1 at the tip of the machining head 1. [ Therefore, the beam direction in the plane shown in Fig. 1 also extends from the upper side to the lower side.

기계 가공 헤드(1)는 광학 유닛(2)과 결합 유닛(3)을 포함한다. 도면에서는 광학 유닛(2)의 전방 단부가 광학 유닛(2)의 나머지 부분보다 아래에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 전방 단부는 원통형 외장을 구비하며, 이러한 원통형 외장의 회전 대칭 축선이 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 연장되거나, 광학 유닛(2)의 중심 축선을 따라 연장된다. 네 개의 렌즈 구성 요소(21.1, 21.2, 21.3, 21.4)를 포함하는 렌즈(20)가 광학 유닛(2)의 전방 단부의 내측에 위치한다. 빔 방향에서 본 마지막 렌즈 구성 요소(21.4)가 광학 유닛(2)의 전방 단부의 종단을 형성한다. 따라서, 빔 방향에서 본 마지막 렌즈 구성 요소(21.4)가 빔 방향에서 본 광학 유닛(2)의 마지막 광학 구성 요소이다.The machining head (1) includes an optical unit (2) and a coupling unit (3). In the figure, the front end of the optical unit 2 is shown as being located below the remaining portion of the optical unit 2. [ The front end has a cylindrical sheath, and the rotational symmetry axis of this cylindrical sheath extends along the central axis of the machining head 1 or along the central axis of the optical unit 2. A lens 20 comprising four lens components 21.1, 21.2, 21.3, 21.4 is located inside the front end of the optical unit 2. The last lens element 21.4 seen in the beam direction forms the end of the front end of the optical unit 2. Thus, the last lens component 21.4 viewed in the beam direction is the last optical component of the optical unit 2 viewed in the beam direction.

광학 유닛(2)의 전방 단부의 원통형 외장은 실질적으로 랜스(22)의 전방 영역에 의해 형성되며, 이 전방 영역은 액체 제트 레이저 공작 기계의 나머지 부분에서 나온 레이저 빔(100)이 기계 가공 헤드(1)의 내부로 안내되는 영역이다. 렌즈(20)는 이러한 랜스(22)의 전방 단부에 배치되며, 광학 유닛(2) 전방에 레이저 빔(100)의 초점을 맞추는 역할을 한다. 이 초점의 직경은 25㎛ 내지 40㎛ 의 범위이다.The cylindrical sheath at the front end of the optical unit 2 is formed substantially by the front region of the lance 22, which laser beam 100 emerges from the remainder of the liquid jet laser machine tool, 1). The lens 20 is disposed at the front end of the lance 22 and serves to focus the laser beam 100 in front of the optical unit 2. The diameter of the focal point ranges from 25 탆 to 40 탆.

결합 유닛(3)은 본체(36), 투명 구성 요소(30), 교체 가능한 노즐 블록(33), 그리고 교체 가능한 헤드 선단 유닛(35)을 포함한다. 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서, 결합 유닛(3)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 유닛(2)에 연결되어 있다. 여기서, 상기 결합 유닛(3)의 본체(36)가 렌즈(20)를 구비하는 광학 유닛(2)의 전방 단부를 에워싸며, 빔 방향의 반대 방향으로 렌즈(20)의 후방까지 연장하도록 형성되어 있다. 이를 위해, 본체(36)는 일측이 개방되어 있으며 원형 단면을 갖는 공동을 구비한다. 렌즈(20)의 마지막 렌즈 구성 요소(21.4)를 통해 광학 유닛(2)에서 나온 레이저 빔(100)이 빔 방향으로 결합 유닛(3)에 들어갈 수 있도록 하기 위한 투명 구성 요소(30)가 공동의 기부에 배치된다. 공동의 측방향은 원형 단면을 갖는 관상 벽(31)에 의해 폐쇄되어 있다. 실제로, 공동의 반대쪽을 향하고 있는 벽(31)의 외측면도 마찬가지로 원형 단면을 갖는다. 내측면과는 반대로, 외측 단면의 직경은 전체적으로 일정하지 않다. 외측 단면의 직경은, 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 광학 유닛(2)과 마주하는 벽(31)의 단부의 일 영역에서만 일정하다. 따라서, 이러한 영역에서의 벽(31)의 단부의 외측면은 원통형 외장을 갖는다. 광학 유닛(2)과 마주하는 벽(31)의 단부에서 보면, 이러한 원통형 영역에 후속하는 벽(31)의 외측 단면의 직경은 초기에는 증가하다가 이후 점차 줄어들어 뾰족한 선단을 형성한다.The coupling unit 3 includes a body 36, a transparent component 30, a replaceable nozzle block 33, and a replaceable head end unit 35. With the machining head 1 sandwiched therebetween, the coupling unit 3 is connected to the optical unit 2, as shown in Fig. Here, the body 36 of the coupling unit 3 surrounds the front end of the optical unit 2 including the lens 20 and is formed to extend to the rear of the lens 20 in the direction opposite to the beam direction have. To this end, the body 36 is open at one side and has a cavity with a circular cross-section. A transparent component 30 for allowing the laser beam 100 from the optical unit 2 to enter the coupling unit 3 in the beam direction through the last lens component 21.4 of the lens 20 Lt; / RTI > The lateral direction of the cavity is closed by a tubular wall 31 having a circular cross section. In fact, the outer surface of the wall 31 facing the opposite side of the cavity likewise has a circular cross-section. Contrary to the inner surface, the diameter of the outer surface is not uniform throughout. The diameter of the outer cross section is constant only in one region of the end of the wall 31 facing the optical unit 2 in a state where the machining head 1 is fitted. Thus, the outer surface of the end of the wall 31 in this region has a cylindrical sheath. At the end of the wall 31 facing the optical unit 2, the diameter of the outer cross section of the wall 31 following this cylindrical region initially increases and then gradually decreases to form a pointed tip.

광학 유닛(2)은 전방 단부의 기단부에 전방 단부를 에워싸는 환형 홈을 구비한다. 여기서, 홈의 외부 둘레가 덮개(ferrule)(23)를 형성한다. 결합 유닛(3)이 광학 유닛(2)과 연결되면, 결합 유닛(3)의 본체(36) 공동의 개방되어 있는 일측이 빔 방향의 반대 방향으로 정렬되며, 광학 유닛(2)의 전방 단부가 본체(36)의 공동에 위치하도록 본체(36)가 광학 유닛(2)의 전방 단부 위에 가압 끼워 맞춤된다. 여기서, 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 광학 유닛(2)과 마주하는 본체(36)의 벽(31)의 단부 영역이 홈에 배치되어 덮개(23)에 의해 둘러싸여 있다.The optical unit 2 has an annular groove surrounding the front end at the proximal end of the front end. Here, the outer circumference of the groove forms a ferrule 23. When the coupling unit 3 is connected to the optical unit 2, one open side of the cavity of the body 36 of the coupling unit 3 is aligned in the opposite direction of the beam direction, and the front end of the optical unit 2 The main body 36 is press fitted onto the front end of the optical unit 2 so as to be located in the cavity of the main body 36. [ An end region of the wall 31 of the main body 36 facing the optical unit 2 in the state where the machining head 1 is fitted is disposed in the groove and is surrounded by the lid 23.

광학 유닛(2)의 덮개(23)의 외측면은, 빔 방향에서 봤을 때, 원추형으로 점차 가늘어지는 형태로 형성된다. 덮개(23) 전방 단부의 이 외측면이 본체(36)의 벽(31) 외측면의 원추형으로 점차 가늘어지는 형태의 영역으로 이어진다. 따라서, 덮개(23)와 본체(36)가 함께, 빔 방향으로 점차 가늘어지는 형상의 원추를 형성한다. 이렇게 형성된 원추의 회전 대칭 중심 축선과 원추의 외부 영역 사이에서 측정한, 원추의 개방 각도는 23°이다. 그러나, 원추 개방 각도가 더 크거나 더 작을 수도 있다. 이에 따라, 상기 원추 개방 각도가, 예를 들어, 20° 이하일 수도 있다. 그러나, 실시예에 따라, 상기 원추 개방 각도가 또한, 예를 들어, 30°, 45° 또는 60°이거나, 60°보다 클 수도 있다.The outer surface of the lid 23 of the optical unit 2 is formed in a conically tapered shape as viewed in the beam direction. This outer surface of the front end of the lid 23 leads to a conically tapered area of the outer surface of the wall 31 of the body 36. Thus, the lid 23 and the body 36 together form a cone of a shape gradually tapering in the beam direction. The opening angle of the cone measured between the rotational symmetry center axis of the cone thus formed and the outer region of the cone is 23 °. However, the cone opening angle may be larger or smaller. Accordingly, the cone opening angle may be, for example, 20 degrees or less. However, depending on the embodiment, the cone opening angle may also be, for example, 30, 45 or 60 or greater than 60.

전술한 바와 같이, 레이저 빔(100)의 레이저 광에 대해 투과성을 갖는 투명 구성 요소(30)는 일측이 개방되어 있는 본체(36) 공동의 기부에 배치된다. 투명 구성 요소(30)는 원반형이며, 두 개의 메인 영역이 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선 또는 결합 유닛(3)의 중심 축선과 수직 방향으로 정렬되어 있다. 투명 구성 요소(30)의 메인 영역 중 하나가 일측이 개방되어 있는 본체(36) 공동의 기부의 대부분을 형성한다. 반대로, 투명 구성 요소(30)의 다른 하나의 메인 영역은 본체(36)에 배치되어 있는 액체 챔버(32)를 공동에 대하여 폐쇄한다. 액체 챔버(32)도 마찬가지로 원반형이며, 두 개의 메인 영역이 결합 유닛(3)의 중심 축선과 수직 방향으로 정렬되어 있다. 교체 가능한 노즐 블록(33)이 액체 챔버(32)의 투명 구성 요소(30)의 반대쪽을 폐쇄한다. 이러한 교체 가능한 노즐 블록(33)이 액체 제트(200)를 발생시키기 위한 노즐을 형성한다. 상기 노즐 블록(33)은 기본 형상이 원통형이며, 회전 대칭 축선 상에 위치한 두 개의 단부에 평평한 메인 영역을 구비한다. 이들 두 개의 단부 중 하나에, 회전 대칭 축선과 수직 방향으로 측정한 직경이 기본적으로 원통형의 나머지 부분의 직경보다 큰 링이 기본 원통 형상과 동심적으로 배치되어 있다. 따라서, 노즐 블록(33)이 결합 유닛(3)의 본체(36)에 삽입되면, 상기 링이 멈춤쇠(34)를 형성하여, 노즐 블록(33)이 본체(36)의 내부에 정확하게 배치될 수 있도록 한다. 이러한 멈춤쇠(34)로 인해, 노즐 블록(33)은 실질적으로 모자 형상으로 형성된다.As described above, the transparent component 30, which is transparent to laser light of the laser beam 100, is disposed at the base of the cavity of the body 36, one side of which is open. The transparent component 30 is disc-shaped and the two main areas are aligned in the vertical direction with respect to the center axis of the machining head 1 or the center axis of the coupling unit 3. One of the main areas of the transparent component 30 forms the majority of the base of the cavity of the body 36, one side of which is open. Conversely, the other main area of the transparent component 30 closes the liquid chamber 32, which is disposed in the body 36, against the cavity. The liquid chamber 32 is also in the form of a disk, and the two main regions are aligned in the vertical direction with respect to the central axis of the coupling unit 3. The replaceable nozzle block 33 closes the opposite side of the transparent component 30 of the liquid chamber 32. This replaceable nozzle block 33 forms a nozzle for generating the liquid jet 200. The nozzle block 33 is cylindrical in its basic shape and has a flat main area at two ends located on the rotational symmetry axis. In one of these two ends, a ring having a diameter measured in a direction perpendicular to the rotational symmetry axis is basically larger than the diameter of the remaining part of the cylindrical shape is arranged concentrically with the basic cylindrical shape. Thus, when the nozzle block 33 is inserted into the body 36 of the coupling unit 3, the ring forms the detent 34, so that the nozzle block 33 is correctly positioned inside the body 36 . Due to the detent 34, the nozzle block 33 is formed into a substantially hat shape.

노즐 블록(33)의 멈춤쇠(34) 반대쪽 메인 영역 상에는, 직경이 70㎛이고 노즐 블록(33)의 회전 대칭 축선을 따라 연장되는 노즐 개구(37)가 마련되어 있다. 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서, 노즐 블록(33)의 이 메인 영역이 액체 챔버(32)와 마주하며, 노즐 블록(33)의 회전 대칭 축선이 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라, 또는 결합 유닛(3)의 중심 축선을 따라 연장된다. 따라서, 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 노즐 개구(37)는 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 연장된다. 그러나, 여기서, 노즐 개구(37)는 전체 노즐 블록(33)을 관통하여 형성되는 것이 아니라, 빔 방향에서 봤을 때, 원추형으로 개방되며 노즐 블록(33)을 관통하여 멈춤쇠(34)가 마련되어 있는 노즐 블록(33)의 메인 영역까지 연장되는 개구(38)로 이어진다. 따라서, 노즐 블록(33)은 액체 챔버(32)로부터의 액체에 의해 노즐 개구(37)를 통하여 액체 제트(200)가 발생될 수 있도록 하며, 이 액체 제트는 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 이동되어 원추형으로 개방되어 있는 개구(38)를 통해 노즐 블록(33)으로부터 빔 방향으로 방출된다. 이 경우, 여기서 사용되고 있는 액체는 물이다. 그러나, 물이 아닌 다른 액체가 또한 사용될 수도 있다.On the main area of the nozzle block 33 opposite the pawl 34 is provided a nozzle opening 37 having a diameter of 70 mu m and extending along the rotational symmetry axis of the nozzle block 33. [ This main area of the nozzle block 33 faces the liquid chamber 32 while the machining head 1 is sandwiched therebetween and the rotational symmetry axis of the nozzle block 33 coincides with the center axis of the machining head 1 Or along the central axis of the coupling unit 3. Thus, with the machining head 1 fitted, the nozzle opening 37 extends along the center axis of the machining head 1. Here, however, the nozzle opening 37 is not formed through the entire nozzle block 33 but is conically opened when viewed in the direction of the beam and is provided with the detent 34 passing through the nozzle block 33 Leading to an opening 38 extending to the main area of the nozzle block 33. The nozzle block 33 thus allows the liquid jet 200 to be generated through the nozzle opening 37 by the liquid from the liquid chamber 32, And is discharged from the nozzle block 33 in the beam direction through the opening 38 that is conically opened. In this case, the liquid used here is water. However, other liquids other than water may also be used.

전술한 바와 같이, 기계 가공 헤드(1)의 작동 동안 광학 유닛(2)의 렌즈(20)에 의해 광학 유닛(2)의 전방에 레이저 빔(100)의 초점이 맞추어진다. 여기서, 초점은 노즐 개구(37)의 시작 영역에 위치하도록 맞추어진다. 따라서, 노즐 개구(37)에 의해 발생되는 액체 제트(200)에 레이저 빔(100)의 초점이 맞추어져 레이저 빔(100)이 액체 제트(200)에 결합되며, 상기 레이저 빔(100)은 액체 제트(200) 표면에서의 전반사에 의해 액체 제트에 결합된 채로 유지된다.The laser beam 100 is focused on the front of the optical unit 2 by the lens 20 of the optical unit 2 during the operation of the machining head 1, as described above. Here, the focal point is adapted to be positioned at the start region of the nozzle opening 37. The laser beam 100 is focused on the liquid jet 200 generated by the nozzle opening 37 and the laser beam 100 is coupled to the liquid jet 200, And remains coupled to the liquid jet by total reflection at the surface of the jet 200.

액체 챔버(40) 및 이에 따라 또한 액체 제트(200)에 액체가 공급되도록 하기 위하여, 광학 유닛(2)은 액체 공급원(도시하지 않음)에 연결되어 있는 액체 덕트(51)를 구비한다. 액체 덕트(51)는 광학 유닛(2)의 덮개(23) 내측면까지 연장되어 개구에서 종결되고 있다. 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서, 광학 유닛(2)의 액체 덕트(51)의 개구가 광학 유닛(2)과 마주하는 결합 유닛(3)의 단부에 마련된 개구에 위치한다. 결합 유닛(3)의 개구는 결합 유닛(3)의 본체(36)를 관통하여 액체 챔버(32)까지 연장되는 추가의 액체 덕트(42)용 포트를 형성한다. 따라서, 서로 위아래로 위치한 광학 유닛(2)과 결합 유닛(3)의 두 개의 개구가 액체 인터페이스(50)를 형성하여, 이 액체 인터페이스에 의해 광학 유닛(2)으로부터 액체 챔버(32)로 액체가 공급될 수도 있다. 따라서, 또한 액체 인터페이스(50)에 의해 액체 제트(200)에 액체가 공급될 수도 있다.The optical unit 2 has a liquid duct 51 connected to a liquid source (not shown) so that the liquid is supplied to the liquid chamber 40 and hence also to the liquid jet 200. The liquid duct 51 extends to the inner surface of the lid 23 of the optical unit 2 and is terminated at the opening. The opening of the liquid duct 51 of the optical unit 2 is located in the opening provided at the end of the coupling unit 3 facing the optical unit 2 with the machining head 1 sandwiched therebetween. The opening of the coupling unit 3 forms a port for the additional liquid duct 42 extending through the body 36 of the coupling unit 3 to the liquid chamber 32. Two openings of the optical unit 2 and the coupling unit 3 located above and below each other form a liquid interface 50 in which the liquid from the optical unit 2 to the liquid chamber 32 May be supplied. Thus, liquid may also be supplied to the liquid jet 200 by the liquid interface 50.

결합 유닛(3)의 개구로 이동되는 액체는 액체 인터페이스(50)에서 광학 유닛(2)의 개구를 통해 분배된다. 여기서, 광학 유닛(2)의 개구는 원통형 외장 영역의 내측면과 동일한 형상의 덮개(23) 내측면 상에 배치되어 있다. 원통형 외장 영역의 회전 대칭 축선이 광학 유닛(2)의 중심 축선과 일치하며, 따라서 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선과 일치한다. 따라서, 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 원통형 외장 영역이 빔 방향과 평행한 방향으로 정렬된다. 반대로, 결합 유닛(3)의 개구는 광학 유닛(2)과 마주하는 결합 유닛(3)의 단부 외측면 상에 배치되어 있다. 이 외측면은 원통형 외장 영역의 외측면과 동일한 형상을 가지며, 외측면의 회전 대칭 축선이 결합 유닛(3)의 중심 축선에 대응한다. 따라서, 기계 가공 헤드(1)가 끼워지면, 원통형 외형 영역이 또한, 빔 방향과 평행한 방향으로 정렬된다.The liquid which is moved to the opening of the coupling unit 3 is distributed through the opening of the optical unit 2 in the liquid interface 50. Here, the opening of the optical unit 2 is disposed on the inner surface of the cover 23 having the same shape as the inner surface of the cylindrical outer covering area. The rotational symmetry axis of the cylindrical outer region coincides with the central axis of the optical unit 2 and thus coincides with the central axis of the machining head 1. [ Therefore, in the state where the machining head 1 is fitted, the cylindrical sheath area is aligned in the direction parallel to the beam direction. Conversely, the opening of the coupling unit 3 is disposed on the outer surface of the end of the coupling unit 3 facing the optical unit 2. This outer surface has the same shape as the outer surface of the cylindrical outer covering region, and the rotational symmetrical axis of the outer surface corresponds to the central axis of the combining unit 3. Therefore, when the machining head 1 is fitted, the cylindrical contour region is also aligned in a direction parallel to the beam direction.

액체 인터페이스(50)의 액체 인터페이스 영역은 액체 인터페이스(50)와 연관된 광학 유닛(2)의 개구 및 액체 인터페이스(50)와 연관된 결합 유닛(3)의 개구 둘레에 위치한 원통형 외장 영역의 부분에 의해 획정된다. 여기서, 이들 개구의 둘레에 위치한 원통형 외장 영역의 부분으로부터 비롯되는 액체 인터페이스 영역은 개구 부분을 가로질러 전방으로 계속 연장된다. 따라서, 액체 인터페이스 영역은 또한, 결합 유닛(3)의 중심 축선에 대응하는 회전 대칭 축선을 갖는 원통형 외장 영역에 위치한다. 그러나, 여기서, 액체 인터페이스(50)가 이러한 부분으로 제한되기 때문에 액체 인터페이스 영역 또한 개구 부분으로 제한된다. 그럼에도 불구하고, 액체 인터페이스 영역은 빔 방향과 평행한 방향으로 정렬된다.The liquid interface region of the liquid interface 50 is defined by the opening of the optical unit 2 associated with the liquid interface 50 and the portion of the cylindrical enclosure region located around the opening of the coupling unit 3 associated with the liquid interface 50 do. Here, the liquid interface area originating from the portion of the cylindrical shell region located around these openings continues to extend forwardly across the opening portion. Thus, the liquid interface region is also located in a cylindrical outer region having a rotational symmetry axis corresponding to the central axis of the coupling unit 3. [ However, here, since the liquid interface 50 is limited to this part, the liquid interface area is also limited to the opening part. Nevertheless, the liquid interface regions are aligned in a direction parallel to the beam direction.

기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 빔 방향에서 봤을 때 액체 인터페이스(50)가 광학 유닛(2)의 덮개(23)와 동일한 높이에 위치하기 때문에, 레이저 빔(100)은 광학 유닛(2)의 렌즈(20)를 통과하기 전에 액체 인터페이스(50)를 통과한다. 따라서, 빔 방향에서 봤을 때, 액체 인터페이스(50)는 빔 방향으로 렌즈(20)의 마지막에 위치한 렌즈 구성 요소(21.4)의 전방에 위치한다. The laser beam 100 is incident on the optical unit 2 because the liquid interface 50 is located at the same height as the lid 23 of the optical unit 2 when viewed in the beam direction with the machining head 1 sandwiched therebetween. Passes through the liquid interface 50 before passing through the lens 20 of the lens 20. Thus, as seen in the beam direction, the liquid interface 50 is positioned in front of the lens component 21.4 located at the end of the lens 20 in the beam direction.

결합 유닛(3)의 헤드 선단 유닛(35)은 실질적으로 원추형의 외형을 갖는다. 또한, 상기 헤드 선단 유닛(35)의 내부에는 헤드 선단 유닛의 종축선을 따라 헤드 선단 유닛(35)을 관통하여 연속적으로 형성되며 마찬가지로 원추형을 갖는 개구(39)가 마련되어 있다. 기계 가공 헤드(1)가 조립되면, 헤드 선단 유닛(35)이 결합 유닛(3)의 본체(36)에 끼워진다. 여기서, 헤드 선단 유닛(35)의 종축선이 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 연장되며, 헤드 선단 유닛의 원추형 외형이 덮개(23)와 본체(36)에 의해 형성되는 원추의 선단을 형성한다. 내부의 원추형 개구(39)는 외형의 선단 방향으로 점차 가늘어지는 형태로 정렬되어 있다.The head end unit 35 of the coupling unit 3 has a substantially conical shape. In the head end unit 35, an opening 39 having a conical shape is formed continuously through the head front end unit 35 along the longitudinal axis of the head front end unit. When the machining head 1 is assembled, the head end unit 35 is fitted to the main body 36 of the coupling unit 3. Here, the front end of the cone in which the longitudinal axis of the head front end unit 35 extends along the central axis of the machining head 1 and the conical outer shape of the head front end unit is formed by the lid 23 and the main body 36 . The inner conical opening 39 is arranged so as to be gradually tapered toward the tip of the outer shape.

기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서, 결합 유닛(3)의 본체(36)와 마주하는 헤드 선단 유닛(35)의 단부가 결합 유닛(3)의 본체(36) 내부의 적소에 노즐 블록(33)을 유지한다. 여기서, 노즐 블록(33)과 마주하는 개구(39)의 일측은 헤드 선단 유닛(35) 내에 위치하며, 원추형으로 개방되어 있는 노즐 블록(33)의 개구(38)와 직접 맞닿는다. 따라서, 노즐 블록(33)의 개구(38)와 헤드 선단 유닛(35)의 개구(39)가 기계 가공 헤드(1)의 공동을 형성하며, 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 취한 공동 단면이 실질적으로 마름모 형상이다. 이 공동이 가스 역압 챔버(40)를 형성한다. 기계 가공 헤드(1)의 작동 동안, 노즐 개구(37)에 의해 발생되는 액체 제트(200)가 가스 역압 챔버(40)를 통하여 이동되어, 헤드 선단 유닛(35)의 원추형 개구(39)의 점차 가늘어지는 형상의 측면을 통해 기계 가공 헤드(1)로부터 방출된다. 그러나, 여기서, 액체 제트(200)는 개구(39)의 점차 가늘어지는 형상의 측면 둘레와 접촉하는 것이 아니라, 전체 둘레에 걸쳐 작은 간극을 형성한다. 가스 역압 챔버(40)로부터의 가스가 이 간극을 통해 방출되어 액체 제트(200)를 에워싸는 가스 제트를 형성할 수도 있다. 따라서, 헤드 선단 유닛(35)의 원추형 개구(39)의 점차 가늘어지는 형상의 일측이 가스 방출 노즐(62)을 형성한다. 가스 방출 노즐(62)에 의해 발생되며 액체 제트(200)를 에워싸는 가스 제트는 액체 제트를 안정화시켜, 액체 제트가 헤드 선단 유닛(35)으로부터 비교적 긴 거리에 걸쳐서는 안정적이어서 이 이후에만 불안정해져 개개의 액적으로 분해되도록 하는 역할을 한다. 따라서, 레이저 빔(100)이 더 긴 거리에 걸쳐 액체 제트(200)에 결합된 채로 유지될 수 있다.The end of the head end unit 35 facing the main body 36 of the coupling unit 3 is inserted into the nozzle block 33 at the proper position inside the main body 36 of the coupling unit 3 in a state in which the machining head 1 is fitted. 33). One side of the opening 39 facing the nozzle block 33 is located in the head front end unit 35 and abuts directly against the opening 38 of the nozzle block 33 which is open conically. The opening 38 of the nozzle block 33 and the opening 39 of the head front end unit 35 form the cavity of the machining head 1 and the joint 38 taken along the center axis of the machining head 1 The cross section is substantially rhombic. This cavity forms a gas backpressure chamber (40). During operation of the machining head 1 the liquid jet 200 generated by the nozzle opening 37 is moved through the gas backpressure chamber 40 such that the gradual opening 39 of the head- And is discharged from the machining head 1 through the side surface of the tapered shape. Here, however, the liquid jet 200 does not come into contact with the circumferential side surface of the gradually tapered shape of the opening 39, but forms a small clearance over the entire circumference. Gas from the gas backpressure chamber 40 may be released through this gap to form a gas jet that surrounds the liquid jet 200. Therefore, one side of the gradually tapered shape of the conical opening 39 of the head end unit 35 forms the gas discharge nozzle 62. [ The gas jets generated by the gas ejection nozzles 62 and surrounding the liquid jets 200 stabilize the liquid jets such that the liquid jets are stable over relatively long distances from the head leading unit 35 and become unstable only thereafter To be decomposed into liquid droplets. Thus, the laser beam 100 can remain coupled to the liquid jet 200 over a longer distance.

가스 역압 챔버(40)에 가스가 공급되도록 하기 위하여, 광학 유닛(2)은 가스 공급원(도시하지 않음)에 연결되어 있는 가스 덕트(61)를 구비한다. 가스 덕트(61)는 광학 유닛(2)의 덮개(23) 내측면까지 연장되어, 개구에서 종결된다. 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서, 광학 유닛(2) 내부의 가스 덕트(61)의 개구가 광학 유닛(2)과 마주하는 결합 유닛(3) 단부에 마련된 개구 상에 위치한다. 결합 유닛(3)의 개구는 결합 유닛(3)의 본체(36) 및 헤드 선단 유닛(35)을 관통하여 헤드 선단 유닛(35)의 개구(39)까지 연장되는 추가 가스 덕트(41)용 포트를 형성한다. 따라서, 서로 위아래로 위치한 광학 유닛(2) 및 결합 유닛(3)의 두 개의 개구가 가스 인터페이스(60)를 형성하여, 이 가스 인터페이스에 의해 광학 유닛(2)으로부터 가스 역압 챔버(40)로 가스가 공급될 수도 있다. 따라서, 가스 인터페이스(60)에 의해 또한 가스 제트에 가스가 공급될 수도 있다.In order to supply gas to the gas back pressure chamber 40, the optical unit 2 is provided with a gas duct 61 connected to a gas supply source (not shown). The gas duct 61 extends to the inner side surface of the lid 23 of the optical unit 2 and is terminated at the opening. The opening of the gas duct 61 inside the optical unit 2 is located on the opening provided at the end of the coupling unit 3 facing the optical unit 2 with the machining head 1 sandwiched therebetween. The opening of the coupling unit 3 is connected to the port 36 for the additional gas duct 41 extending through the main body 36 of the coupling unit 3 and the head front end unit 35 to the opening 39 of the head front end unit 35 . Two openings of the optical unit 2 and the coupling unit 3 positioned one above the other form a gas interface 60 to which the gas from the optical unit 2 to the gas backpressure chamber 40 May be supplied. Thus, the gas may also be supplied to the gas jet by the gas interface 60.

가스 인터페이스(60)의 가스 인터페이스 영역은 가스 인터페이스(60)와 연관된 광학 유닛(2)의 개구 및 가스 인터페이스(60)와 연관된 결합 유닛(3)의 개구의 둘레에 위치한 원통형 외장 영역의 부분에 의해 획정된다. 여기서, 이들 개구 둘레에 위치한 원통형 외장 영역의 부분으로부터 비롯되는 가스 인터페이스 영역은 이 개구 부분을 가로질러 계속 전방으로 연장된다. 따라서, 가스 인터페이스 영역은 또한, 결합 유닛(3)의 중심 축선에 대응하는 회전 대칭 축선을 갖는 원통형 외장 영역 상에 위치한다. 그러나, 여기서, 가스 인터페이스(60)가 개구 부분으로 제한되기 때문에 가스 인터페이스 영역 또한 이 부분으로 제한된다. 그럼에도 불구하고, 가스 인터페이스 영역은 빔 방향과 평행한 방향으로 정렬된다.The gas interface area of the gas interface 60 is defined by the opening of the optical unit 2 associated with the gas interface 60 and the portion of the cylindrical exterior area located around the opening of the coupling unit 3 associated with the gas interface 60 . Here, the gas interface area originating from the portion of the cylindrical shell region located around these openings continues to extend forward across this opening portion. Thus, the gas interface region is also located on a cylindrical sheathing region having a rotational symmetry axis corresponding to the central axis of the combining unit 3. Here, however, since the gas interface 60 is limited to the opening portion, the gas interface region is also limited to this portion. Nevertheless, the gas interface area is aligned in a direction parallel to the beam direction.

기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 빔 방향에서 봤을 때 가스 인터페이스(60)가 광학 유닛(2)의 덮개(23)와 동일한 높이에 위치하기 때문에, 레이저 빔(100)은 광학 유닛(2)의 렌즈(20)를 통과하기 전에 가스 인터페이스(60)를 통과한다. 따라서, 빔 방향에서 봤을 때, 액체 인터페이스(50)와 마찬가지로, 가스 인터페이스(60)는 빔 방향에서 봤을 때 렌즈(20)의 마지막에 위치한 렌즈 구성 요소(21.4)의 전방에 위치한다. The laser beam 100 is incident on the optical unit 2 because the gas interface 60 is located at the same height as the cover 23 of the optical unit 2 when viewed in the beam direction with the machining head 1 sandwiched therebetween. Passes through the gas interface 60 before passing through the lens 20 of the lens 20. Thus, as seen in the beam direction, the gas interface 60, like the liquid interface 50, is located in front of the lens component 21.4 located at the end of the lens 20 when viewed in the beam direction.

가스 인터페이스(60)와 액체 인터페이스(50)의 이러한 배치에 의해, 빔 방향에서 봤을 때, 광학 유닛(2)과 결합 유닛(3)이 뾰족한 외형을 갖도록 기계 가공 헤드(1)가 구성될 수도 있다. 이에 따라, 기계 가공 헤드(1)가 기계 가공 대상물에 대하여 경사지게 위치할 수도 있으며, 그럼에도 불구하고, 기계 가공 헤드(1)와 대상물의 충돌 위험 없이, 대상물이 액체 제트(200)의 안정적인 영역에 위치할 수도 있다. 따라서, 이러한 배치에 의하면, 대상물의 삼차원 기계 가공이 촉진된다. 또한, 빔 방향에서 봤을 때 액체 인터페이스의 후방에 렌즈(20)가 배치되며 광학 유닛(2)의 전방 단부에 가스 인터페이스(60)가 배치됨에 따라, 노즐 개구(37)의 바로 앞 짧은 거리에 레이저 빔(100)이 초점이 맞춤어질 수 있다. 따라서, 렌즈의 초점 길이가 짧아질 수도 있으며, 그럼에도 불구하고, 노즐 개구(37)의 포트 영역에 레이저 빔의 초점이 맞추어질 수도 있다. 이에 따라, 직경이 작은 일 지점에 레이저 빔(100)의 초점이 맞추어질 수도 있다. 따라서, 기계 가공 헤드(1)의 이러한 구성에 의하면, 레이저 빔(100)이 직경이 작은 액체 제트(200)에 결합될 수도 있다.This arrangement of the gas interface 60 and the liquid interface 50 allows the machining head 1 to be configured so that the optical unit 2 and the coupling unit 3 have a sharp profile as viewed in the beam direction . Thereby, the machining head 1 may be positioned at an oblique position with respect to the object to be machined, and nevertheless the object is positioned in the stable area of the liquid jet 200 without risk of collision between the machining head 1 and the object You may. Thus, with this arrangement, the three-dimensional machining of the object is facilitated. Further, the lens 20 is disposed behind the liquid interface as viewed in the beam direction and the gas interface 60 is disposed at the front end of the optical unit 2, The beam 100 may be focused. Thus, the focal length of the lens may be shortened, and nevertheless, the laser beam may be focused on the port area of the nozzle opening 37. Accordingly, the laser beam 100 may be focused at a small diameter. Thus, according to this configuration of the machining head 1, the laser beam 100 may be coupled to the liquid jet 200 having a small diameter.

액체 인터페이스(50) 뿐만 아니라 가스 인터페이스(60)가 모두 빔 방향에서 봤을 때 렌즈(20)의 마지막 렌즈 구성 요소(21.4)의 전방에 위치하더라도, 빔 방향에서 봤을 때 가스 인터페이스(60)가 항상 액체 인터페이스(50)와 동일한 높이로 배치되는 것이 아니라, 빔 방향에서 봤을 때 액체 인터페이스(50)의 다소 후방에 위치한다. 따라서, 가스 인터페이스(60)와 액체 인터페이스(50)가 시일에 의해 상호 분리될 수도 있다. 이를 위해, 기계 가공 헤드(1)가 끼워진 상태에서 광학 유닛(2)과 마주하는 결합 유닛(3) 단부의 원통형 외장 영역에 동심의 원을 그리는 세 개의 환형 시일(도 1에 도시하지 않음)이 마련된다. 이들 환형 시일 중 제 1 시일은 빔 방향에서 봤을 때 액체 인터페이스(50)의 전방에 위치하며, 이들 환형 시일 중 제 2 시일은 액체 인터페이스(50)와 가스 인터페이스(60)의 사이에 위치하고, 환형 시일 중 제 3 시일은 빔 방향에서 봤을 때 가스 인터페이스(60)의 후방에 위치한다. 따라서, 액체 인터페이스(50)와 가스 인터페이스(60)는, 액체 인터페이스(50)로부터 가스 인터페이스(60)로 액체가 이동할 수 없도록 또한 가스 인터페이스(60)로부터 액체 인터페이스(50)로 가스가 이동할 수 없도록, 상호 분리되어 있다. 이에 따라 또한, 액체 인터페이스(50)와 가스 인터페이스(60)가 외부에 대하여 밀봉됨으로써, 광학 유닛(2)과 결합 유닛(3) 사이에서의 액체 및 가스 모두의 탈출이 불가능할 수도 있다.Even if the gas interface 60 as well as the liquid interface 50 are all located in front of the last lens component 21.4 of the lens 20 when viewed in the beam direction, Rather than being disposed at the same height as the interface 50, but somewhat behind the liquid interface 50 when viewed in the beam direction. Thus, the gas interface 60 and the liquid interface 50 may be separated from each other by a seal. To this end, three annular seals (not shown in Fig. 1), which draw a concentric circle in the cylindrical outer region of the end of the coupling unit 3 facing the optical unit 2 with the machining head 1 sandwiched therebetween . The first of these annular seals is located in front of the liquid interface 50 as viewed in the beam direction and the second of these annular seals is located between the liquid interface 50 and the gas interface 60, The third seal is located behind the gas interface 60 when viewed in the beam direction. The liquid interface 50 and the gas interface 60 are configured such that liquid can not move from the liquid interface 50 to the gas interface 60 and also gas can not travel from the gas interface 60 to the liquid interface 50. [ , And are separated from each other. The liquid interface 50 and the gas interface 60 are sealed to the outside so that escape of both liquid and gas between the optical unit 2 and the coupling unit 3 may not be possible.

도 1과 유사하게, 도 2에는 기계 가공 헤드(1)의 중심 축선을 따라 취한 기계 가공 헤드(1)의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 도 1과는 반대로, 도 2는 분해도로 도시되어 있다. 따라서, 덮개(23)와 전방 단부의 렌즈(20)를 구비하는 광학 유닛(2)이 기계 가공 헤드(1)의 별개의 구성 요소임을 알 수 있다. 따라서 또한, 결합 유닛(3)의 본체(36), 투명 구성 요소(30), 노즐 블록(33), 그리고 헤드 선단 유닛(35)이 또한 별개의 구성 요소들임을 알 수 있다.Similar to Fig. 1, Fig. 2 schematically shows the penetrating cross section of the machining head 1 taken along the center axis of the machining head 1. [ Contrary to Figure 1, however, Figure 2 is shown as an exploded view. It can thus be seen that the optical unit 2 comprising the lid 23 and the lens 20 at the front end is a separate component of the machining head 1. [ It will also be appreciated that the body 36 of the coupling unit 3, the transparent component 30, the nozzle block 33, and the head end unit 35 are also separate components.

도 3에는 노즐 블록(33)의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1 및 도 2와 비교하여 확대 도시된 도 3을 참조하여 노즐 블록(33)의 세부 구성을 알 수 있다. 따라서, 노즐 개구(37)가 노즐 블록(33)의 개개의 메인 영역에 오목하게 형성되어 있는 삽입부(70)에 위치함을 알 수 있다. 삽입부(70)는 원통형이다. 노즐 개구(37)는 원추형으로 개방되어 있는 삽입부(70)의 개구(71)까지 삽입부(70)의 회전 대칭 축선을 따라 이어지며, 상기 삽입부(70)의 두 개의 메인 영역 중 하나에 배치되어 있다. 삽입부(70)가 노즐 블록(33)의 나머지 부분에 오목하게 형성되면, 도시된 바와 같이, 삽입부(70)의 원추형 개구(71)가 노즐 블록(33)의 원추형 개구(38)로 이어진다.3 is a schematic cross-sectional view of the nozzle block 33. As shown in Fig. The detailed configuration of the nozzle block 33 can be seen with reference to FIG. 3, which is enlarged in comparison with FIGS. 1 and 2. Therefore, it can be seen that the nozzle opening 37 is located in the insertion portion 70 which is recessed in the individual main areas of the nozzle block 33. The insertion portion 70 is cylindrical. The nozzle opening 37 extends along the rotational symmetry axis of the insert portion 70 to the opening 71 of the cone-shaped insert portion 70 and is inserted into one of the two main regions of the insert portion 70 Respectively. When the insert 70 is recessed in the remaining part of the nozzle block 33 the conical opening 71 of the insert 70 leads to the conical opening 38 of the nozzle block 33 as shown .

제 1 발명이 도 1 내지 도 3에 도시된 예시적인 실시예로만 제한되는 것은 아니다. 이러한 예시적인 실시예의 다양한 변형이 가능하다. 따라서, 기계 가공 헤드의 외형이, 예를 들어, 원추형이 아닌 다른 형상일 수도 있다. 또한, 광학 유닛 뿐만 아니라 결합 유닛이 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 액체 인터페이스와 가스 인터페이스가 다른 위치에 배치될 수도 있으며, 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 인터페이스가, 예를 들어, 광학 유닛과 마주하는 결합 유닛 단부의 최외측단에 배치될 수도 있다. 또한, 인터페이스 영역이, 예를 들어, 빔 방향에 대하여 각도를 이루며 정렬될 수도 있으며, 또는 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되어 있는 평면 내에 위치할 수도 있다.The first invention is not limited to the exemplary embodiments shown in Figs. Various modifications of this exemplary embodiment are possible. Thus, the contour of the machining head may be other than a conical shape, for example. Further, the coupling unit as well as the optical unit may be formed in different shapes. Further, the liquid interface and the gas interface may be disposed at different positions, or may be formed in different shapes. Accordingly, the interface may be disposed at, for example, the outermost end of the coupling unit end facing the optical unit. The interface regions may also be arranged at an angle, for example, at an angle with respect to the beam direction, or may be located in a plane perpendicular to the beam direction.

또한, 광학 유닛 내부 및 결합 유닛 내부의 액체 덕트 및 가스 덕트의 프로파일이 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 예를 들어, 가스 덕트가 결합 유닛의 본체로부터 헤드 선단 유닛을 통해 연장하도록 형성되는 것이 아니라 노즐 블록을 통해 연장하도록 형성될 수도 있으며, 또는 결합 유닛의 본체로부터 바로 가스 역압 챔버로 연장하도록 형성될 수도 있다. 또한, 결합 유닛이 교체 가능한 헤드 선단 유닛을 구비하지 않을 수도 있다.Also, the profiles of the liquid ducts and the gas ducts inside the optical unit and in the coupling unit may be formed in different ways. Thus, for example, the gas duct may be formed to extend through the nozzle block rather than being formed to extend from the body of the coupling unit through the head-end unit, or may extend from the body of the coupling unit directly into the gas backpressure chamber . Further, the coupling unit may not have a replaceable head-end unit.

이들 변형예와 상관없이, 기계 가공 헤드가 또한, 가스 역압 챔버를 구비하지 않는 형태로 실시될 수도 있다. 이 경우, 가스 덕트가 직접, 예를 들어, 가스 방출 노즐에 연결될 수도 있다. 그러나, 기계 가공 헤드가 또한, 액체 제트를 전체적으로 에워싸는 가스 제트를 발생시키는 것이 불가능할 수도 있다. 이 경우, 가스 덕트, 가스 인터페이스, 가스 역압 챔버, 가스 방출 노즐 중 어느 것도 필요하지 않다. Regardless of these variations, the machining head may also be embodied in a form that does not include a gas backpressure chamber. In this case, the gas duct may be connected directly to, for example, a gas discharge nozzle. However, the machining head may also be unable to generate a gas jet that entirely surrounds the liquid jet. In this case, none of the gas duct, the gas interface, the gas backpressure chamber, or the gas discharge nozzle is required.

또한, 노즐 블록이 다른 방식으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 노즐 블록이 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 상기 노즐 블록이 또한, 일체형으로 형성될 수도 있으며 이에 따라 삽입부가 없는 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 노즐 개구의 직경이 70㎛이 아닌 다른 값일 수도 있다. 이에 따라, 노즐 개구의 직경이, 예를 들어, 20㎛ 내지 150㎛의 범위일 수도 있다. 그러나, 직경이 또한, 20㎛ 이하 또는 150㎛ 이상일 수도 있다. 마찬가지로, 레이저 빔(100)의 초점의 직경이 25㎛ 내지 40㎛ 의 범위를 벗어날 수도 있다.Also, the nozzle block may be constructed in a different manner. For example, the nozzle block may be formed in a different shape. The nozzle block may also be integrally formed, and thus may be formed in a shape without an insertion portion. Further, the diameter of the nozzle opening may be a value other than 70 mu m. Accordingly, the diameter of the nozzle opening may be in the range of, for example, 20 탆 to 150 탆. However, the diameter may also be 20 占 퐉 or less or 150 占 퐉 or more. Similarly, the diameter of the focal point of the laser beam 100 may deviate from the range of 25 占 퐉 to 40 占 퐉.

도 4에는 제 2 발명에 따른 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 관통 단면이 개략적으로 도시되어 있다. 레이저 빔(100)의 빔 경로를 따라 연장하는 단면이 도시되어 있다. 따라서, 레이저 빔(100)의 빔 경로가 실질적으로 도시된 평면 내에 마련된다. 여기서, 액체 제트 레이저 공작 기계(300)가 도면의 상하측이 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 상하측에 대응하는 방식으로 정렬되는 상태로 도시되어 있다.4 is a schematic cross-sectional view of a liquid jet laser machine tool 300 according to the second invention. A cross section extending along the beam path of the laser beam 100 is shown. Thus, the beam path of the laser beam 100 is provided substantially in the plane shown. Here, the liquid jet laser machine tool 300 is shown in a state in which the upper and lower sides of the drawing are aligned in a manner corresponding to the upper and lower sides of the liquid jet laser machine tool 300.

액체 제트 레이저 공작 기계(300)는 레이저 빔(100)의 빔 경로를 에워싸는 랜스(301)를 포함한다. 랜스(301)는 접합부에 의해 상호 연결되어 있는 세 개의 암(302.1, 302.2, 302.3)을 구비한다. 랜스(301)의 제 1 암(302.1)의 자유 단부는 제 1 발명에 따른 기계 가공 헤드(1)에 의해 형성된다. 이 경우, 기계 가공 헤드(1)에 대해서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 전술한 바와 같다. 다만, 도 4에는 기계 가공 헤드(1)가 상당히 간략하게만 도시되어 있으며, 도시된 구성 요소 간의 크기 비율은 정확하게 맞추어져 있다. 랜스(301)의 제 2 암(302.2)의 자유 단부는 레이저 빔(100)의 빔 경로의 종결부를 형성한다. 이 종결부의 내측면 상에 레이저 빔(100)의 파장을 갖는 광에 감응성을 갖는 CCD 카메라(303)가 이미지 센서로서 배치되어 있다. 랜스(301)의 제 3 암(302.2)의 자유 단부는 사실 연결부이지만, 포트(304)를 구비한다. 액체 제트 레이저 공작 기계(300)와 별개의 레이저에 의해 발생되는 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 레이저 빔(100)이 유리 섬유(도시하지 않음)에 의해 또는 중공형 전도체(도시하지 않음)에 의해 포트(304)를 통해 유입된다. 그러나, 본 실시예의 수정예에 따르면, 액체 제트 레이저 공작 기계(300)가 또한, 포트(304) 대신에, 레이저 빔(100)을 발생시키기 위한 전용 레이저를 포함할 수도 있다.The liquid jet laser machine tool 300 includes a lance 301 surrounding the beam path of the laser beam 100. The lance 301 has three arms 302.1, 302.2, and 302.3 interconnected by a junction. The free end of the first arm 302.1 of the lance 301 is formed by the machining head 1 according to the first invention. In this case, the machining head 1 has been described in detail with reference to Figs. 1 to 3 above. 4, the machining head 1 is shown only in a very simplified manner, and the proportions of the sizes between the illustrated components are precisely matched. The free end of the second arm 302.2 of the lance 301 forms the end of the beam path of the laser beam 100. A CCD camera 303, which is sensitive to light having the wavelength of the laser beam 100, is disposed as an image sensor on the inner surface of the end portion. The lance 301 The free end of the third arm 302.2 is in fact a connection, but has a port 304. The laser beam 100 of the liquid jet laser machine tool 300 generated by a separate laser from the liquid jet laser machine tool 300 is directed by a glass fiber (not shown) or into a hollow conductor (not shown) Through the port 304. As shown in Fig. However, according to a modification of this embodiment, the liquid jet laser machine tool 300 may also include a dedicated laser for generating the laser beam 100, instead of the port 304.

제 3 암(302.3)의 자유 단부는 포트(304)가 상측을 향해 개방되도록 상측을 향한다. 따라서, 레이저 빔(100)이 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 포트(304)를 통해 상측에서 하측으로 유입된다. 따라서, 제 3 암(302.3)의 자유 단부 내부에서의 레이저 빔(100)의 빔 방향도 상측에서 하측을 향하는 방향이다. 여기서, 레이저 빔(100)은 레이저 빔(100)을 시준 처리하는 시준 유닛(305)을 통해 이동된다. 레이저 빔(100)의 시준 변경이 가능하도록 하기 위하여, 시준 유닛(305)이 빔 방향으로 또는 빔 방향의 반대 방향으로 이동될 수도 있다. 따라서, 시준 유닛(305)의 적절한 위치 설정에 의해 시준 유닛(305) 이후의 레이저 빔(100)의 시준이 완벽하게 이루어질 수도 있어, 시준 유닛(305) 이후의 레이저 빔(100)의 광선이, 예를 들어, 정확히 서로 평행한 상태로 진행하게 된다. 그러나, 시준 유닛(305)이 또한, 시준 유닛(305) 이후의 레이저 빔(100)의 시준이 완벽하게 이루어지는 것이 아니라 레이저 빔(100)의 광선이 상호 약간 수렴되거나 상호 약간 발산되는 상태로 진행하도록 다른 방식으로 배치될 수도 있다. 따라서, 시준 유닛(305) 이후에서의 레이저 빔(100)의 광선의 평행 상태, 수렴 상태 또는 발산 상태는 필요에 따라 랜스(301) 내부에 시준 유닛(305)을 적절하게 위치 설정하는 방식으로 설정될 수도 있다.The free end of the third arm 302.3 faces upward so that the port 304 is opened upward. Thus, the laser beam 100 flows from the upper side to the lower side through the port 304 of the liquid jet laser machine tool 300. Therefore, the beam direction of the laser beam 100 inside the free end of the third arm 302.3 is also directed from the upper side to the lower side. Here, the laser beam 100 is moved through the collimating unit 305 which collimates the laser beam 100. [ In order to enable the collimation of the laser beam 100, the collimator unit 305 may be moved in the beam direction or in the opposite direction of the beam direction. Therefore, the collimation of the laser beam 100 after the collimating unit 305 may be perfect due to the proper positioning of the collimating unit 305, so that the light beam of the laser beam 100 after the collimating unit 305, For example, they proceed exactly parallel to each other. However, the collimating unit 305 is also configured to allow the laser beam 100 to be collimated slightly or to be slightly diverged, rather than perfect collimation of the laser beam 100 after the collimating unit 305 But may be disposed in other manners. The parallel, converging or diverging state of the light beam of the laser beam 100 after the collimating unit 305 is thus set in a manner that appropriately positions the collimating unit 305 within the lance 301, .

빔 방향에서 봤을 때 시준 유닛(305) 이후에서 랜스(301)의 제 3 암(302.3)이 직각으로 구부려져, 이후 랜스(301)가 수평 방향으로 연장된다. 직각으로 구부러진 부분에 제 1 미러(306)가 배치되어 레이저 빔(100)을 반사시킴으로써, 제 1 미러(306) 이후의 레이저 빔(100)은 랜스(301)의 수평 영역을 따라 진행한다. 도시하지 않은 모터에 의해 구동되는 제 1 미러(306)는 제 1 축선(307)을 중심으로 선회 가능하다. 제 1 축선(307)은 수평 방향으로 정렬되어 있으며, 도시된 평면 밖으로 수직 방향으로 연장된다. 따라서, 제 1 축선(307)은 제 1 미러(306)의 전방 및 후방에서 레이저 빔(100)의 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되어 있다. 따라서, 제 1 축선(307)을 중심으로 제 1 미러(306)의 방위를 설정함으로써, 제 1 미러(306) 이후의 레이저 빔(100)의 빔 방향이 정확히 수평 방향으로, 또는 약간 상측으로 경사지도록, 또는 약간 하측으로 경사지도록 정렬될 수도 있다.The third arm 302.3 of the lance 301 is bent at a right angle after the collimator unit 305 as viewed in the beam direction and the lance 301 then extends in the horizontal direction. The laser beam 100 after the first mirror 306 travels along the horizontal region of the lance 301 by placing the first mirror 306 at a right angle bent portion to reflect the laser beam 100. [ A first mirror 306 driven by a motor (not shown) is pivotable about a first axis 307. The first axis 307 is aligned in the horizontal direction and extends in the vertical direction out of the plane shown. Thus, the first axis 307 is aligned in a direction perpendicular to the beam direction of the laser beam 100 at the front and rear of the first mirror 306. [ Therefore, by setting the orientation of the first mirror 306 about the first axis 307, the beam direction of the laser beam 100 after the first mirror 306 is accurately inclined in the horizontal direction or slightly upward Or may be arranged to be inclined slightly downward.

제 3 암(302.3)의 구부러진 부분으로부터 시작되는 랜스(301)의 제 3 암(302.3)의 수평 방향으로 연장되는 부분이 랜스(301)의 접합부까지 연장된다. 이러한 접합부에서부터 시작하여, 랜스(301)의 제 1 암(302.1)은 수직 방향으로 하방으로 연장되며, 랜스(301)의 제 2 암(302.2)은 수직 방향으로 상방으로 연장된다. 접합부에 제 2 미러(308)가 배치되어 레이저 빔(100)을 반사함으로써, 랜스(301)의 제 1 암(302.1)의 제 2 미러(308) 이후의 레이저 빔(100)은 하방으로 진행한다. 도시하지 않은 모터에 의해 구동되는 제 2 미러(308)는 제 2 축선(309)을 중심으로 선회 가능하다. 제 2 축선(309)은 도시된 평면 내에 위치하며, 따라서, 제 1 축선(307)과 수직 방향으로 정렬되어 있다. 상기 제 2 축선(309)은 대략 랜스(301)의 제 3 암(302.3)의 자유 단부 방향에 대해 경사진 방향으로 하측에서 상측으로 45°의 각도를 이룬다. 제 2 축선(309)을 중심으로 제 2 미러(308)의 방위를 설정함으로써, 제 2 미러(308) 이후의 레이저 빔(100)의 빔 방향이 정렬될 수도 있다. 이에 따라, 필요에 따라, 제 2 미러(308) 이후의 레이저 빔(100)의 빔 방향이 정확히 도시된 평면에 유지되거나, 도시된 평면을 벗어나 관찰자를 향해 또는 관찰자의 반대 방향으로 약간 경사지도록 할 수 있다. A horizontally extending portion of the third arm 302.3 of the lance 301 extending from the bent portion of the third arm 302.3 extends to the junction of the lance 301. [ Starting from this junction, the first arm 302.1 of the lance 301 extends downward in the vertical direction and the second arm 302.2 of the lance 301 extends upward in the vertical direction. The second mirror 308 is disposed at the junction so as to reflect the laser beam 100 so that the laser beam 100 after the second mirror 308 of the first arm 302.1 of the lance 301 advances downward . The second mirror 308 driven by a motor (not shown) is pivotable about the second axis 309. The second axis 309 is located in the plane shown and thus is aligned vertically with the first axis 307. The second axis 309 is approximately at an angle of 45 DEG from the lower side to the upper side in an inclined direction with respect to the free end direction of the third arm 302.3 of the lance 301. [ By setting the orientation of the second mirror 308 about the second axis 309, the beam direction of the laser beam 100 after the second mirror 308 may be aligned. Accordingly, if necessary, the beam direction of the laser beam 100 after the second mirror 308 can be maintained in a precisely illustrated plane, or slightly inclined toward the observer or in the opposite direction of the observer beyond the illustrated plane .

기계 가공 헤드(1)에서는, 광학 유닛(2)에 의해 레이저 빔(100)의 초점이 공작 기계 내에서 수직 방향으로 하방으로 연장되는 랜스(301)의 제 1 암(302.1)의 자유 단부에 맞추어진다. 따라서, 제 2 축선(309)을 중심으로 제 2 미러(308)의 방위를 설정함으로써, 레이저 빔(100)의 초점의 위치가 도시된 평면과 수직 방향으로 설정될 수도 있다. 또한, 제 1 축선(307)을 중심으로 제 1 미러(306)의 방위를 설정함으로써, 초점의 위치가 랜스(301)의 제 1 암(302.1)의 정렬 방향과 수직 방향이면서 도시된 평면과 평행하게 연장하는 방향으로 설정될 수도 있다. 따라서, 두 개의 미러(306, 308)에 의해, 제 1 암(302.1)이 정렬되어 있는 방향과 수직 방향의 평면 내에서 기계 가공 헤드(1)의 레이저 빔(100)의 위치 설정이 이루어질 수 있다.In the machining head 1, the focal point of the laser beam 100 by the optical unit 2 is aligned with the free end of the first arm 302.1 of the lance 301, which extends vertically downward in the machine tool Loses. Therefore, by setting the orientation of the second mirror 308 about the second axis 309, the position of the focal point of the laser beam 100 may be set perpendicular to the plane shown. By setting the orientation of the first mirror 306 about the first axis 307, the position of the focal point is perpendicular to the alignment direction of the first arm 302.1 of the lance 301 and parallel to the plane shown As shown in Fig. The positioning of the laser beam 100 of the machining head 1 can be achieved by the two mirrors 306 and 308 in a plane perpendicular to the direction in which the first arm 302.1 is aligned .

광학 유닛이 이동 가능한 구성 요소를 포함하지 않기 때문에, 광학 유닛(2)과 레이저 빔(100)의 초점 사이의 간격은 광학 유닛(2)의 직전에서의 레이저 빔(100)의 시준에 좌우된다. 따라서, 제 3 암(302.3)에서의 시준 유닛(305)의 위치 설정은 시준 유닛(305) 이후의 레이저 빔(100)의 시준 설정을 가능하게 할 뿐만 아니라, 광학 유닛(2)과 레이저 빔(100)의 초점 사이의 간격 설정을 가능하게 한다.The distance between the optical unit 2 and the focal point of the laser beam 100 depends on the collimation of the laser beam 100 immediately before the optical unit 2 since the optical unit does not include the movable component. Positioning of the collimating unit 305 in the third arm 302.3 not only enables collimation of the laser beam 100 after the collimating unit 305 but also allows the optical unit 2 and the laser beam 100) of the focal point.

빔 방향에서 봤을 때, 레이저 빔(100)의 초점이 광학 유닛(2)과 마주하는, 교체 가능한 노즐 블록(33)의 벽 또는 노즐의 벽의 상당히 전방에 또는 후방에 위치하는 경우, 레이저 빔(100)의 초점이 노즐 개구(37)의 포트로부터 해제되어 레이저 빔(100)의 레이저 광이 노즐 개구(37)의 포트 둘레의 노즐 부분으로부터 반사된다. 반사 광은 광학 유닛(2)에 의해 랜스(301)의 제 1 암(302.2)으로 되돌아가, 반사 광을 적어도 부분적으로 투과시키는 제 2 미러(308)에 도달한다. 따라서, 반사 광의 적어도 일부가 랜스(301)의 제 2 암(302.2)으로 보내져, 상기 랜스(301)의 자유 단부의 CCD 카메라(303)에 도달하게 된다. 이를 위해, 제 2 미러(308)가, 예를 들어, 반투명일 수도 있다. 그러나, 제 2 미러(308)가 또한, 예를 들어, 일 편광 방향의 광은 반사하며 다른 편광 방향의 광은 투과시킬 수도 있다. 이 경우, 레이저 빔(100)의 레이저 광은, 예를 들어, 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 포트(304)를 통해 편광된 상태로 유입될 수도 있으며, 또는 랜스(301)의 제 3 암(302.1)에서 편광될 수도 있다. 여기서, 레이저 광의 편광이 적절하게 선택되면, 레이저 빔(100)이 제 2 미러(308)로부터 기계 가공 헤드(1)로 반사된다. 또한, 람다 쿼터 플레이트(lambda quarter plate)(도시하지 않음)가 랜스(301)의 제 1 암(302.1)에 설치되면, 제 2 미러(308)로부터 반사되는 레이저 빔(100)의 광이 랜스(301)의 제 1 암(302.1)을 통과한 다음 노즐 개구(37)의 포트 둘레의 노즐 부분으로부터 제 2 미러(308)로 되돌아가, 상기 람다 쿼터 플레이트를 재차 통과한다. 따라서, 반사 광이 제 1 암(302.1)에서 재편광된다. 이에 따라, 상기 반사 광이 제 2 미러(308)를 투과하여 CCD 카메라(303)에 도달할 수 있다. 따라서, 레이저의 초점이 노즐 개구(37)의 포트로부터 해제되면, CCD 카메라(303)에 의해 그 장면이 촬영되며, 이러한 촬영 장면에서 노즐 개구(37)의 포트는 어두운 반점으로 보일 수 있다. 이 촬영 장면에 노즐 개구(37)의 포트 윤곽선이 명백하게 나타나도록 하기 위하여, CCD 카메라(303)가 또한, 이동 가능할 수도 있는 적당한 렌즈를 구비할 수도 있다.When the focal point of the laser beam 100 is located in front of or behind the wall of the replaceable nozzle block 33 or the wall of the nozzle facing the optical unit 2 as viewed in the beam direction, 100 is released from the port of the nozzle opening 37 so that the laser beam of the laser beam 100 is reflected from the nozzle portion around the port of the nozzle opening 37. The reflected light is returned to the first arm 302.2 of the lance 301 by the optical unit 2 and reaches the second mirror 308 which at least partially transmits the reflected light. At least a portion of the reflected light is directed to the second arm 302.2 of the lance 301 to reach the CCD camera 303 at the free end of the lance 301. [ To this end, the second mirror 308 may be translucent, for example. However, the second mirror 308 may also reflect, for example, light in one polarization direction and light in another polarization direction. In this case, the laser light of the laser beam 100 may enter the polarized state through, for example, the port 304 of the liquid jet laser machine tool 300, (302.1). Here, when the polarization of the laser beam is appropriately selected, the laser beam 100 is reflected from the second mirror 308 to the machining head 1. [ Further, when a lambda quarter plate (not shown) is installed in the first arm 302.1 of the lance 301, the light of the laser beam 100 reflected from the second mirror 308 is incident on the lance 301 and then returns from the nozzle portion around the port of the nozzle opening 37 to the second mirror 308 to pass through the lambda quarter plate again. Thus, the reflected light is re-polarized in the first arm 302.1. Accordingly, the reflected light can be transmitted through the second mirror 308 to reach the CCD camera 303. Therefore, when the focus of the laser is released from the port of the nozzle opening 37, the scene is photographed by the CCD camera 303, and in this shooting scene, the port of the nozzle opening 37 can be seen as a dark spots. In order to clearly show the port contour of the nozzle opening 37 in this shooting scene, the CCD camera 303 may also have a suitable lens that may be movable.

반대로, 빔 방향에서 봤을 때, 레이저 빔(100)의 초점이 광학 유닛(2)과 마주하는 교체 가능한 노즐 블록(33)의 벽 또는 노즐의 벽에 의해 획정되는 평면에 배치되며, 이러한 평면 내에서 노즐 개구(37)의 포트에 배치되는 경우, 레이저 빔(100)이 노즐에 의해 발생되는 액체 제트(200)에 결합된다. 본 실시예에 따른 액체 제트(200)는 워터 제트이다. 그러나, 또한, 액체 제트(200)를 발생시키기 위해 물이 아닌 다른 액체가 사용될 수도 있다.Conversely, when viewed in the beam direction, the focal point of the laser beam 100 is arranged in a plane defined by the wall of the replaceable nozzle block 33 facing the optical unit 2 or the wall of the nozzle, When disposed in the port of the nozzle opening 37, the laser beam 100 is coupled to the liquid jet 200 generated by the nozzle. The liquid jet 200 according to the present embodiment is a water jet. However, liquid other than water may also be used to generate the liquid jet 200.

이하, 레이저 빔(100)의 초점이 이러한 방식으로 배치될 수도 있도록 하는 본 발명에 따른 방법이 설명된다.Hereinafter, a method according to the present invention in which the focus of the laser beam 100 may be arranged in this manner will be described.

도 5a 내지 도 5f에는 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 노즐의 노즐 개구(37)에 레이저 빔(100)의 초점을 맞추어 노즐 개구(37)에 의해 발생되는 액체 제트(200)에 레이저 빔(100)을 결합하는 제 2 발명에 따른 방법의 일 실시예가 도시되어 있다.5A to 5F show a method of focusing a laser beam 100 on a nozzle opening 37 of a nozzle of a liquid jet laser machine tool 300 to form a laser beam 200 on the liquid jet 200 generated by the nozzle opening 37 100 in accordance with the second aspect of the present invention.

이러한 방법의 제 1 단계에서는, 시준 유닛(305)이 랜스(301)의 제 3 암(302.3)에 배치되어 빔 방향에서 봤을 때 초점이 노즐의 후방에 위치하도록 함으로써 레이저 빔(100)의 초점이 노즐 개구(37)의 포트로부터 해제된다. 초점 해제된 레이저 빔(100)이 노즐을 비추는 동안, 노즐 개구(37)의 포트 둘레의 노즐 부분의 녹화 영상이 CCD 카메라(303)에 의해 촬영된다. 도 5a에는 노즐 개구(37)의 포트가 빛이 비추어지지 않아 어두운 반점(337)으로 보일 수 있는 이러한 녹화 영상이 개략적으로 도시되어 있다.In a first step of this method, the collimator unit 305 is disposed in the third arm 302.3 of the lance 301 so that the focal point of the laser beam 100 is located behind the nozzle as viewed in the beam direction, Is released from the port of the nozzle opening (37). The recorded image of the nozzle portion around the port of the nozzle opening 37 is photographed by the CCD camera 303 while the focussed laser beam 100 illuminates the nozzle. 5A schematically shows such a recorded image in which the port of the nozzle opening 37 is not illuminated and can be seen as a dark spots 337. FIG.

제 2 단계에서는, 장면에서의 반점(337)의 윤곽선이 표식(338)을 사용하여 표시되어 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 표식(338)은 반점(337)의 중심에서 서로 직교하도록 교차하는 두 개의 직선(339.1, 339.2)을 이용하여 수정된다. 여기서, 표식은 CCD 카메라(303)의 그외 다른 촬영 장면으로 전달될 수도 있도록 중간 메모리에 저장된다.In the second step, the contour of the spot 337 in the scene is indicated using the marker 338. [ As shown in FIG. 5B, the markers 338 are modified using two straight lines 339.1, 339.2 intersecting each other at a center of the spot 337 at right angles. Here, the markers are stored in the intermediate memory so that they may be transmitted to other shooting scenes of the CCD camera 303.

제 3 단계에서는, 레이저의 감소 출력에서의 레이저 빔(100)이 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐 부분의 일 위치에 초점이 맞추어지며, 랜스(301)의 제 3 암(302.3)의 시준 유닛(305)은 이에 따라 배치되어 있다. 여기서, 촬영 장면에서의 레이저 빔(100)의 초점(340)이 최소 크기를 가질 때까지 CCD 카메라(303)의 녹화 영상을 사용하여 각각의 경우에 레이저 빔(100)의 초점 맞춤 작동이 단계적으로 확인된다. 최적의 초점을 갖는 레이저 빔(100)을 포함하는 이러한 유형의 장면이 도 5c에 개략적으로 도시되어 있으며, 이 장면에는 방법의 처음 두 개의 단계에서 설정된 표식(338)이 전달되어 있다. 예시를 위해, 여기서, 밝은 빛의 초점(340)이 어두운 지점으로서 도시되어 있다.In the third step, the laser beam 100 at the reduced output of the laser is focused on one position of the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening 37, and the collimating unit of the third arm 302.3 of the lance 301 (305) are arranged accordingly. Here, by using the recorded image of the CCD camera 303 until the focal point 340 of the laser beam 100 in the photographing scene has the minimum size, the focusing operation of the laser beam 100 in each case is performed stepwise Is confirmed. This type of scene, which includes a laser beam 100 with an optimal focus, is schematically shown in FIG. 5c, in which the mark 338 set in the first two steps of the method is transmitted. For illustrative purposes, here, the focus 340 of bright light is shown as a dark spot.

제 3 단계 이후 제 4 단계에서는, 레이저 빔(100)의 초점(340)이 표식(338)의 두 개의 상호 교차하는 라인 중 제 1 라인(339.1)에 배치된다. 제 2 축선(309)을 중심으로 한 제 2 미러(308)의 선회 이동에 의해 두 개의 상호 교차하는 라인 중 제 2 라인(339.3)을 따라 초점(340)의 이동이 이루어지기 때문에, 이를 위해서는 제 2 미러(308)의 적당한 방위 설정이면 충분하다. 이 제 4 단계에서는, 각각의 경우 CCD 카메라(303)에 의해 촬영된 장면을 녹화하여 이 장면에 표식(338)을 전달함으로써 레이저 빔(100)의 초점(304)이 실제로 표식(338)의 제 1 라인(339.1) 상에 위치하는지 여부를 확인하는 절차가 반복될 수도 있다. 이후, 제 2 축선(309)을 중심으로 한 제 2 미러(308)의 방위가 제 1 위치 설정 매개 변수로서 저장된다.In the fourth and subsequent steps, the focal point 340 of the laser beam 100 is disposed in the first line 339.1 of the two mutually intersecting lines of the marking 338. Since the movement of the focus 340 along the second line 339.3 of the two intersecting lines is performed by the pivotal movement of the second mirror 308 about the second axis 309, 2 mirror 308 may be sufficient. In this fourth step, in each case, the scene photographed by the CCD camera 303 is recorded and the indicia 338 is transmitted to this scene, so that the focal point 304 of the laser beam 100 is actually the Lt; RTI ID = 0.0 > 339.1. ≪ / RTI > Then, the orientation of the second mirror 308 about the second axis 309 is stored as the first positioning parameter.

제 5 단계에서는, 레이저 빔(100)의 초점(340)이 표식(338)의 두 개의 상호 교차하는 라인 중 제 2 라인(339.2) 상에 배치된다. 제 1 축선(307)을 중심으로 한 제 1 미러(306)의 선회 이동에 의해 두 개의 상호 교차하는 라인 중 제 1 라인(339.1)을 따라 초점(340)의 이동이 이루어지기 때문에, 이를 위해서는 제 1 미러(306)의 적당한 방위 설정이면 충분하다. CCD 카메라(303)에 의해 촬영한 장면을 녹화하여 표식(338)을 이들 장면에 전달함으로써 초점(340)이 제 2 라인(339.2)에 정확하게 위치하고 있는지 여부를 확인할 수 있도록 하기 위하여, 제 1 축선(307)을 중심으로 제 1 미러(306)가 이동하는 경우 레이저 빔(100)의 초점(340)이 항상 노즐 개구(37)의 포트의 옆을 통과하여 이동하도록, 제 5 단계의 개시 시에, 제 2 미러(308)가 제 2 축선(309)을 중심으로 다소 선회 이동된다. 초점(340)이 표식(338)의 제 2 라인(339.2)에 배치되자마자, 도 5e에 도시된 바와 같이, 제 1 축선(307)을 중심으로 한 제 1 미러(306)의 방위가 제 2 위치 설정 매개 변수로서 저장된다.In the fifth step, the focal point 340 of the laser beam 100 is placed on the second line 339.2 of the two mutually intersecting lines of the landmark 338. Because the movement of the focus 340 along the first line 339.1 of the two intersecting lines is made by the pivotal movement of the first mirror 306 about the first axis 307, 1 mirror 306 may be sufficient. In order to be able to confirm whether the focus 340 is accurately positioned on the second line 339.2 by recording the scene photographed by the CCD camera 303 and conveying the mark 338 to these scenes, Such that the focal point 340 of the laser beam 100 always travels along the side of the port of the nozzle opening 37 when the first mirror 306 is moved about the first mirror 306, The second mirror 308 is slightly pivotally moved about the second axis 309. As soon as the focus 340 is placed on the second line 339.2 of the indicia 338, the orientation of the first mirror 306 about the first axis 307, as shown in Figure 5e, And stored as position setting parameters.

이러한 방법의 제 6 단계에서는, 제 2 미러(308)가 제 1 위치 설정 매개 변수에 따라 제 2 축선(309)을 중심으로 배향되며, 제 1 미러(306)가 제 2 위치 설정 매개 변수에 따라 제 1 축선(307)을 중심으로 배향된다. 따라서, 레이저 빔(100)의 초점(340)이 노즐 개구(37)의 포트에 배치되며, 레이저 빔(100)이 노즐 개구(37)에 의해 발생되는 액체 제트(200)에 결합된다. 이러한 유형의 레이저 빔(100)의 초점(340)의 위치 설정의 경우, 레이저 빔(100)의 광이 노즐 개구의 포트 둘레 노즐 부분으로부터 CCD 카메라(303)로 반사되지 않기 때문에, CCD 카메라(303)에 의해 촬영된 장면에서는 초점(304)을 볼 수 없다. 따라서, 도 5f에서는 레이저 빔(100)의 초점(340)이 표식(338)의 중심에 파선으로만 도시되어 있다.In a sixth step of this method, the second mirror 308 is oriented about a second axis 309 in accordance with a first positioning parameter, and the first mirror 306 is oriented And is oriented about the first axis 307. The focal point 340 of the laser beam 100 is disposed at the port of the nozzle opening 37 and the laser beam 100 is coupled to the liquid jet 200 generated by the nozzle opening 37. [ In the case of positioning the focal point 340 of this type of laser beam 100, since the light of the laser beam 100 is not reflected from the port peripheral nozzle portion of the nozzle opening to the CCD camera 303, The focus 304 can not be seen. Thus, in FIG. 5F, the focal point 340 of the laser beam 100 is shown only in dashed lines at the center of the indicia 338.

전술한 방법이 수행될 수 있도록 하기 위하여, 액체 제트 레이저 공작 기계(300)는 제 1 및 제 2 위치 설정 매개 변수를 저장하기 위한 메모리, 그리고 표식을 저장하기 위한 중간 메모리를 포함할 수도 있다. 또한, 액체 제트 레이저 공작 기계(300)는 랜스(301)의 제 3 암(302.3)에서의 시준 유닛(305)의 위치 설정을 제어하며 또한 제 1 또는 제 2 축선(307, 309)을 중심으로 한 제 1 및 제 2 미러(306, 308)의 방위를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함할 수도 있다. 그러나, 이러한 메모리, 중간 메모리 또는 제어 유닛이 액체 제트 레이저 공작 기계(300)와 별개로 구성될 수도 있다. 이에 따라, 메모리, 중간 메모리 및 제어 유닛이, 예를 들어, 액체 제트 레이저 공작 기계가 연결되는 컴퓨터에 의해 형성될 수도 있다.To enable the above-described method to be performed, the liquid jet laser machine tool 300 may include a memory for storing first and second positioning parameters, and an intermediate memory for storing indicia. The liquid jet laser machine tool 300 also controls the positioning of the collimating unit 305 in the third arm 302.3 of the lance 301 and also controls the positioning of the collimating unit 305 about the first or second axis 307, And a control unit for controlling the orientation of the first and second mirrors 306 and 308. However, such memory, intermediate memory or control unit may be configured separately from the liquid jet laser machine tool 300. Accordingly, the memory, intermediate memory and control unit may be formed by a computer to which, for example, a liquid jet laser machine tool is connected.

제 2 발명은 액체 제트 레이저 공작 기계(300) 및 도 5a 내지 도 5f를 참조하여 상세히 설명된 방법으로만 제한되는 것은 아니다. 이에 따라, 액체 제트 레이저 공작 기계(300)가, 예를 들어, 다른 기계 가공 헤드를 포함할 수도 있다. 또한, 랜스 및 랜스의 암이 다른 방식으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 랜스가 접합부로부터 연장되는 어떠한 암도 구비하지 않도록 랜스에 접합부가 마련되지 않을 수도 있다. 또한, 두 개의 미러가 다른 방식으로 배치될 수도 있으며, 다른 방식으로 정렬될 수도 있고, 다른 방식으로 정렬된 축선을 중심으로 선회 가능할 수도 있다.The second invention is not limited to the liquid jet laser machine tool 300 and the method described in detail with reference to Figs. 5A to 5F. Accordingly, the liquid jet laser machine tool 300 may include, for example, another machining head. Also, the arms of the lance and the lance may be configured in different ways. For example, the lance may not be provided with an abutment to prevent the lance from having any arm extending from the abutment. In addition, the two mirrors may be arranged in different ways, aligned in different ways, or be pivotable about axes aligned in different ways.

또한, 액체 제트 레이저 공작 기계가 CCD 카메라가 아닌 다른 유형의 이차원 이미지 센서를 구비할 수도 있다. 또한, 전체 시준 유닛이 빔 방향 또는 빔 방향의 반대 방향으로 이동 가능할 필요가 없을 수도 있다. 이에 따라, 시준 유닛이 또한, 예를 들어, 단지 개별적인 이동 가능 구성 요소를 구비할 수도 있다. 마찬가지로, 그러나, 액체 제트 레이저 공작 기계가 이러한 유형의 시준 유닛을 포함하지 않고 단지 광학 유닛만을 포함할 수도 있다. 실시예에 따라, 광학 유닛이 기계 가공 헤드에 할당될 수도 있으며, 또는 기계 가공 헤드와 별개로 매입되도록 형성될 수도 있다.In addition, the liquid jet laser machine may be equipped with a two-dimensional image sensor of a type other than a CCD camera. It may also be unnecessary for the entire collimating unit to be movable in the beam direction or in the opposite direction of the beam direction. Accordingly, the collimation unit may also also have only individual movable components, for example. Likewise, however, the liquid jet laser machine tool may not include this type of collimating unit and may only include only the optical unit. Depending on the embodiment, the optical unit may be assigned to the machining head, or may be formed to be embedded separately from the machining head.

또한, 액체 제트 레이저 공작 기계의 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추어 레이저 빔을 노즐 개구에 의해 발생되는 액체 제트에 결합하기 위한 방법이 앞서 상세히 설명된 방법으로만 제한되는 것은 아니다. 이에 따라, 방법이, 예를 들어, 추가 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 각각의 단계의 수정 또는 생략이 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 두 개의 상호 교차하는 라인을 갖는 표식의 수정은 생략될 수도 있다. 이 단계가 대체 단계 없이 제거될 수도 있고, 또는 그외 다른 라인이 표식에 추가되는 단계로 교체될 수도 있다.Also, the method for focusing the laser beam at the nozzle opening of the nozzle of the liquid jet laser machine tool to couple the laser beam to the liquid jet generated by the nozzle opening is not limited to the method described in detail above. Accordingly, the method may include, for example, an additional step. In addition, modifications or omissions of each of the above-described steps may be made. For example, modification of a mark with two mutually intersecting lines may be omitted. This step may be removed without an alternate step, or it may be replaced with a step where another line is added to the indicia.

요약하면, 대상물의 삼차원 기계 가공이 또한 가능한 액체 제트 레이저 공작 기계용 기계 가공 헤드가 달성된다. 또한, 액체 제트로의 레이저 빔의 결합을 간소화하는 액체 제트 레이저 공작 기계가 달성된다. 또한, 이러한 유형의 액체 제트 레이저 공작 기계의 노즐의 노즐 개구에 레이저 빔의 초점을 맞추기 위한 방법이 달성되며, 이러한 방법은 액체 제트로의 레이저 빔의 결합을 간소화한다.
In summary, a machining head for a liquid jet laser machine tool is also provided which is also capable of three-dimensional machining of objects. A liquid jet laser machine tool is also achieved which simplifies the coupling of the laser beam to the liquid jet. In addition, a method for focusing a laser beam on a nozzle opening of a nozzle of this type of liquid jet laser machine tool is achieved, which simplifies the coupling of the laser beam to the liquid jet.

1: 기계 가공 헤드 2: 광학 유닛
3: 결합 유닛 20: 광학 구성 요소
32: 액체 챔버 33: 노즐
37: 노즐 개구 50: 액체 인터페이스
100: 레이저 빔 200: 액체 제트
1: Machining head 2: Optical unit
3: coupling unit 20: optical component
32: liquid chamber 33: nozzle
37: nozzle opening 50: liquid interface
100: laser beam 200: liquid jet

Claims (22)

레이저 빔(100)을 액체 제트(200)에 결합하기 위한 기계 가공 헤드(1)로서,
a) 상기 레이저 빔(100)의 초점을 맞추기 위한 적어도 하나의 광학 구성 요소(20, 21.1,..., 21.4)를 구비하는 광학 유닛(2), 그리고
b) 벽에 의해 획정되는 액체 챔버(32)를 구비하며, 상기 벽의 내부에 액체 제트(200)를 발생시키기 위한 노즐 개구(37)를 구비하는 노즐(33)이 배치되어 있는 결합 유닛(3)을 포함하며,
상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 광학 유닛(2)에 의해 초점이 맞추어질 수 있는 상기 레이저 빔(100)이 빔 방향으로 상기 결합 유닛(3)의 액체 챔버(32)를 통해 상기 노즐 개구(37)로 보내질 수 있으며, 상기 노즐(33)에 의해 발생 가능하며 빔 방향으로 이동하는 상기 액체 제트(200)에 결합될 수 있고,
상기 광학 유닛(2)으로부터 상기 액체 챔버(32)로 액체가 공급되도록 하기 위하여, 액체 인터페이스(50)가 상기 광학 유닛(2)과 상기 결합 유닛(3)의 사이에 형성되는 기계 가공 헤드(1)에 있어서,
상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 빔 방향에서 봤을 때 상기 액체 인터페이스(50)가 빔 방향으로 마지막에 위치한 상기 광학 유닛(2)의 광학 구성 요소(20, 21.4)의 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).
A machining head (1) for coupling a laser beam (100) to a liquid jet (200)
a) an optical unit (2) having at least one optical component (20, 21.1, ..., 21.4) for focusing the laser beam (100), and
b) a coupling unit (3) having a liquid chamber (32) defined by a wall, in which a nozzle (33) having a nozzle opening (37) for generating a liquid jet (200) ),
The laser beam 100 which can be focused by the optical unit 2 is transmitted to the coupling unit 3 in the beam direction with the coupling unit 3 connected to the optical unit 2, Can be sent to the nozzle opening 37 through the liquid chamber 32 of the nozzle 33 and can be coupled to the liquid jet 200 that can be generated by the nozzle 33 and move in the beam direction,
A liquid interface 50 is provided between the optical unit 2 and the coupling unit 3 so as to allow liquid to be supplied from the optical unit 2 to the liquid chamber 32, ),
With the coupling unit 3 connected to the optical unit 2 the liquid interface 50 as viewed in the beam direction is located at the optical component 20 of the optical unit 2, , 21.4). ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 액체 인터페이스(50)는 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면에 대하여 각도를 이루며 정렬되는 액체 인터페이스 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).2. A method according to claim 1, characterized in that, with the coupling unit (3) connected to the optical unit (2), the liquid interface (50) (1), characterized in that it has an interface area. 제 2 항에 있어서, 상기 액체 인터페이스 영역은 상기 빔 방향과 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).3. The machining head (1) according to claim 2, wherein the liquid interface region extends parallel to the beam direction. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)은 일 방향으로 점차 가늘어지게 형성되며, 이 방향이, 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 빔 방향에 대응하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).4. The optical unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the coupling unit (3) is formed gradually tapering in one direction, the coupling unit (3) being connected to the optical unit Wherein said beam direction corresponds to said beam direction. 제 4 항에 있어서, 상기 점차 가늘어지는 형상은 원추형 외장 형상인 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).The machining head (1) according to claim 4, characterized in that the gradually tapering shape is a conical outer shape. 제 5 항에 있어서, 원추형 외장 형상의 회전 대칭 중심 축선과 원추형 외장 형상의 외부 영역 사이에서 측정한, 상기 원추형 외장 형상의 점차 가늘어지는 형상의 원추 개방 각도는 최대 60°, 최대 45°, 최대 30°, 특히, 최대 20°인 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).6. The method of claim 5, wherein the cone opening angle of the gradually tapering shape of the conical external shape measured between the rotational symmetric center axis of the conical external shape and the outer region of the conical external shape is at most 60, at most 45, at most 30 °, in particular at most 20 [deg.]. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)은 상기 액체 제트(200)를 에워싸는 가스 제트를 형성하기 위한 가스 방출 노즐(62)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).7. Machine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the coupling unit (3) comprises a gas discharge nozzle (62) for forming a gas jet surrounding the liquid jet (200) Head (1). 제 7 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)은, 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 빔 방향에서 봤을 때, 상기 노즐 개구(37)의 후방에 배치되는 가스 역압 챔버(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).The optical module according to claim 7, characterized in that the coupling unit (3) is arranged behind the nozzle opening (37) when viewed in the beam direction, with the coupling unit (3) And a gas back pressure chamber (40) which is connected to the gas back pressure chamber (40). 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 결합 유닛(3)에 상기 가스 제트용 가스가 공급되도록 하기 위하여, 가스 인터페이스(60)가 상기 광학 유닛(2)과 상기 결합 유닛(3)의 사이에 형성되며, 상기 가스 인터페이스(60)는 빔 방향에서 봤을 때 빔 방향의 마지막에 위치한 상기 광학 유닛(2)의 광학 구성 요소(20, 21.4)의 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).The gas jet printer according to claim 7 or 8, wherein in order that the gas for jetting the gas is supplied to the coupling unit (3) while the coupling unit (3) is connected to the optical unit (2) (60) is formed between the optical unit (2) and the coupling unit (3), and the gas interface (60) comprises an optical component (2) located at the end of the beam direction when viewed in the beam direction Are arranged in front of the elements (20, 21.4). 제 9 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 가스 인터페이스(60)는 빔 방향과 수직 방향으로 정렬되는 평면에 대하여 각도를 이루며 정렬되는 가스 인터페이스 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).10. A method as claimed in claim 9, characterized in that, with the coupling unit (3) connected to the optical unit (2), the gas interface (60) (1), characterized in that it has an interface area. 제 10 항에 있어서, 상기 가스 인터페이스는, 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서, 상기 빔 방향과 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).11. Machining head (1) according to claim 10, characterized in that the gas interface extends parallel to the beam direction, with the coupling unit (3) connected to the optical unit (2). 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 유닛(3)은 일측이 개방되고 상기 결합 유닛(3)이 상기 광학 유닛(2)에 연결되어 있는 상태에서 상기 광학 유닛(2)이 내부로 돌출되는 공동을 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).12. The optical unit (2) according to any one of claims 1 to 11, wherein the coupling unit (3) is an optical unit (2) with one side opened and the coupling unit (3) And a cavity projecting into the interior of the machining head (1). 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 유닛(2)은 덮개(23)를 형성하며, 상기 액체 인터페이스(50)에서 상기 결합 유닛을 에워싸는 것을 특징으로 하는 기계 가공 헤드(1).13. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterized in that the optical unit (2) forms a lid (23) and surrounds the coupling unit in the liquid interface (50) ). 액체 제트(200)에 레이저 빔(100)을 결합하기 위한 기계 가공 헤드(1)를 구비하는 액체 제트 레이저 공작 기계(300)로서, 상기 기계 가공 헤드(1)는 상기 액체 제트(200)를 발생시키기 위한 노즐 개구(37)를 구비하는 노즐(33)을 포함하며, 상기 레이저 빔(100)은 초점 맞춤 설치부(2, 305)에 의해 상기 노즐 개구(37)의 포트에 초점이 맞추어져 상기 액체 제트(200)에 결합될 수 있고, 상기 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분의 촬영을 위한 이차원 이미지 센서(303)를 포함하는 액체 제트 레이저 공작 기계(300)에 있어서,
레이저 빔(100)으로부터의 레이저 광이 상기 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분으로부터 이미지 센서(303)를 향해 반사되도록 상기 레이저 빔(100)의 초점이 상기 노즐 개구(37)의 포트를 중심으로 해제됨으로써, 상기 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분의 장면이 이미지 센서(303)에 의해 촬영될 수 있으며, 이 촬영 장면에서 상기 노즐 개구(37)의 포트가 확인 가능한 것을 특징으로 하는 액체 제트 레이저 공작 기계(300).
A liquid jet laser machine tool (300) comprising a machining head (1) for coupling a laser beam (100) to a liquid jet (200), said machining head (1) Wherein the laser beam 100 is focused on a port of the nozzle opening 37 by means of a focusing arrangement 2 305 so that the laser beam 100 is focused A liquid jet laser machine tool (300) that can be coupled to a liquid jet (200) and includes a two dimensional image sensor (303) for imaging of a portion of a peripheral perimeter of the nozzle opening (37)
The focus of the laser beam 100 is focused on the surface of the nozzle opening 37 so that the laser beam from the laser beam 100 is reflected from the port periphery nozzle 33 portion of the nozzle opening 37 toward the image sensor 303. [ Port of the nozzle opening 37 can be photographed by the image sensor 303 so that the port of the nozzle opening 37 of the nozzle opening 37 can be photographed by the image sensor 303, (300). ≪ / RTI >
제 14 항에 있어서, 상기 레이저 빔(100)의 진행 방향이 변경되도록 하기 위한 제 1 미러(306), 그리고 상기 레이저 빔(100)의 진행 방향이 변경되도록 하기 위한 제 2 미러(308)를 추가로 포함하며,
제 1 모터에 의해 구동되는 상기 제 1 미러(306)는 제 1 축선(307)을 중심으로 선회 가능하며, 제 2 모터에 의해 구동되는 상기 제 2 미러(308)는 제 2 축선(309)을 중심으로 선회 가능하고,
제 1 축선(307)을 중심으로 한 제 1 미러(306)의 선회 이동에 의해 상기 레이저 빔(100)이 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분을 가로질러 제 1 직선을 따라 이동 가능한 반면 제 2 축선(309)을 중심으로 한 제 2 미러(308)의 선회 이동에 의해 상기 레이저 빔(100)이 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분을 가로질러 제 2 직선을 따라 이동 가능하도록 상기 제 1 축선(307)과 제 2 축선(309)이 정렬되며,
상기 제 1 및 제 2 직선은 상호 각도를 이루며 배치되고 따라서 상호 교차하는 것을 특징으로 하는 액체 제트 레이저 공작 기계(300).
The apparatus of claim 14, further comprising a first mirror (306) for changing the traveling direction of the laser beam (100), and a second mirror (308) for changing the traveling direction of the laser beam , ≪ / RTI &
The first mirror 306 driven by the first motor is pivotable about the first axis 307 and the second mirror 308 driven by the second motor is rotated about the second axis 309 Centered,
The laser beam 100 is moved along the first straight line across the port periphery nozzle 33 of the nozzle opening 37 by the pivotal movement of the first mirror 306 about the first axis 307 While the second mirror 308 is pivotally moved about the second axis 309 so that the laser beam 100 traverses the second straight line across the port periphery nozzle 33 of the nozzle opening 37 The first axis 307 and the second axis 309 are aligned so as to be movable along the first axis 307,
Wherein the first and second straight lines are disposed at an angle to each other and thus cross each other.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 초점 맞춤 설치부(2, 305)는 레이저 빔(100)의 시준이 이루어져 평행하거나 대략 평행한 빔을 형성하기 위한 시준 유닛(305), 그리고 상기 평행하거나 대략 평행한 빔이 초점(340)에 맞추어지도록 하기 위한 광학 유닛(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 제트 레이저 공작 기계(300).16. The apparatus according to claim 14 or 15, wherein the focusing assembly (2, 305) comprises a collimator unit (305) for collimating the laser beam (100) to form a parallel or approximately parallel beam, Characterized in that it comprises an optical unit (2) for causing a substantially parallel beam to be focused on the focal point (340). 제 16 항에 있어서, 상기 전체 시준 유닛(305) 또는 시준 유닛(305)의 개개의 광학 구성 요소가 레이저 빔(100)의 시준이 변경되도록, 그리고 이에 따라 광학 유닛(2)과 레이저 빔(100)의 초점(340) 사이의 거리가 변경되도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 액체 제트 레이저 공작 기계(300).The method according to claim 16, characterized in that the individual optical elements of the total collimating unit (305) or the collimating unit (305) are arranged to change the collimation of the laser beam (100) And a focal point (340) of the laser beam (340). 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 액체 제트 레이저 공작 기계(300)의 노즐(33)의 노즐 개구(37)에 레이저 빔(100)의 초점을 맞추어 상기 노즐 개구(37)에 의해 발생되는 액체 제트(200)에 상기 레이저 빔(100)을 결합하기 위한 방법에 있어서,
상기 레이저 빔(100)으로부터의 레이저 광이 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분으로부터 이차원 이미지 센서(303)를 향해 반사되도록 상기 레이저 빔(100)의 초점이 노즐 개구(37)의 포트를 중심으로 해제되며, 상기 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분의 장면이 상기 이미지 센서(303)에 의해 촬영되고, 이 촬영 장면에서 상기 노즐 개구(37)의 포트가 확인 가능한 제 1 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for manufacturing a liquid jet laser machine tool (300) according to any one of claims 14 to 17, characterized by focusing the laser beam (100) on a nozzle opening (37) of a nozzle (33) A method for coupling a laser beam (100) to a liquid jet (200)
The focus of the laser beam 100 is focused on the nozzle opening 37 so that the laser beam from the laser beam 100 is reflected from the port periphery nozzle 33 portion of the nozzle opening 37 toward the two- And the port of the nozzle opening 37 of the nozzle opening 37 is photographed by the image sensor 303 and the port of the nozzle opening 37 is identified The method comprising a first step.
제 18 항에 있어서, 상기 이미지 센서(303)에 의해 촬영된 장면에서 노즐 개구(37)가 표식(308)을 사용하여 표시되며, 상기 표식은 이미지 센서(303)에 의해 촬영되는 다른 장면에 상기 노즐 개구(37)의 위치를 설정하기 위해 상기 다른 장면으로 전달 가능한 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.19. The method according to claim 18, wherein the nozzle opening (37) is displayed using a marking (308) in a scene photographed by the image sensor (303) And a second step of delivering to the other scene for setting the position of the nozzle opening (37). 제 19 항에 있어서, 상기 표식(338)은 두 개의 수직 방향으로 교차하는 직선(339.l, 339.2)에 의해 수정되며, 이들 직선의 교차점이 상기 노즐 개구(37)의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.20. A method as claimed in claim 19, characterized in that the markings (338) are modified by straight lines (339.l, 339.2) intersecting in two vertical directions and the intersections of these straight lines are arranged in the center of the nozzle opening Lt; / RTI > 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔(100)이 상기 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분의 일 위치에 초점이 맞추어지며, 상기 노즐 개구(37)의 포트 둘레 노즐(33) 부분의 추가 장면이 상기 이미지 센서(303)에 의해 촬영되는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.21. A method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that the laser beam (100) is focused at a position on the port peripheral nozzle (33) portion of the nozzle opening (37) Characterized in that an additional scene of the port circumferential nozzle (33) portion of the image is taken by the image sensor (303). 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
a) 우선, 상기 레이저 빔(100)의 초점(340)이 상기 수직 방향으로 교차하는 라인 중 제 1 라인(339.1)에 위치하며 이를 위해 사용되는 제 1 위치 설정 매개 변수가 저장되는 단계와,
b) 이어서, 상기 레이저 빔(100)의 초점(340)이 상기 수직 방향으로 교차하는 라인 중 제 2 라인(339.2)에 위치하며 이를 위해 사용되는 제 2 위치 설정 매개 변수가 저장되는 단계, 그리고
c) 이어서, 저장된 제 1 및 제 2 위치 설정 매개 변수를 기반으로, 상기 레이저 빔(100)의 초점(340)이 상기 노즐 개구(37)의 포트에 배치되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. The method according to claim 20 or 21,
a) First, the focal point 340 of the laser beam 100 is located in the first line 339.1 of the lines intersecting in the vertical direction, and a first positioning parameter used for this is stored;
b) Next, the focal point 340 of the laser beam 100 is located in the second line 339.2 of the line intersecting in the vertical direction and the second positioning parameter used for this is stored
c) then placing the focus 340 of the laser beam 100 at the port of the nozzle opening 37, based on the stored first and second positioning parameters. .
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